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振蕩電路范文第1篇

關(guān)鍵詞：正弦波振蕩電路；選頻網(wǎng)絡(luò)；反饋網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）11-0205-02

學(xué)習(xí)振蕩電路時要首先掌握其概念，其次要抓住電路的分析方法與過程。

一、理解振蕩電路的概念

振蕩電路的定義：學(xué)習(xí)時要掌握其三大特點：（1）正弦波振蕩電路是一個沒有輸入信號，卻有輸出的電路，其實質(zhì)是振蕩電路引正反饋的結(jié)果，通過引入正反饋使電路內(nèi)部發(fā)生“自激”現(xiàn)象；（2）其本質(zhì)是通過三極管有源器件把直流能量轉(zhuǎn)化為交流能量輸出，所以在工作時和放大電路一樣需要直流電源供電；（3）輸出的正弦波信號必需是穩(wěn)定的，即頻率穩(wěn)定、幅度穩(wěn)定和波形穩(wěn)定。

二、正弦波振蕩電路的分析方法與過程

關(guān)鍵是掌握其分析步驟，這種分析對任何一個反饋式振蕩電路都適用的，具體過程如下。

1.看電路?？措娐肥欠窬哂姓袷幤鞯娜齻€基本組成，即基本放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)和選頻網(wǎng)絡(luò)。（1）基本放大電路：基本放大電路的有源器件可以是晶體管（NPN、PNP）、場效應(yīng)管、差分對管和線性集成運放等，即可以是分立元件放大電路，也可以是集成放大電路。分立元件放大電路組態(tài)可以是共射（CE），為反相放大器；也可以是共基（CB），為同相放大器。（2）反饋網(wǎng)絡(luò)：其反饋一定是正反饋，作為反饋網(wǎng)絡(luò)可以是變壓器、耦合電路、電感分壓電路、電容分壓電路等。反饋信號可以反饋到三極管的基極（CE組態(tài)），也可以反饋到三極管的射極（CB組態(tài)）。（3）選頻網(wǎng)絡(luò)：作為選頻網(wǎng)絡(luò)的可以是LC諧振回路、RC移相（或選頻）電路、石英晶體諧振器等。在這三種選頻網(wǎng)絡(luò)中，石英晶體諧振器的品質(zhì)因數(shù)最高，選頻功能最強(qiáng)，其振蕩電路頻率穩(wěn)定度最高。該網(wǎng)絡(luò)中的元件參數(shù)決定了該振蕩電路的頻率大小。學(xué)生在學(xué)習(xí)振蕩電路框圖時遇到這兩個圖，往往感到很費解，其實比較一下這兩個圖的不同之處，就可以理解選頻網(wǎng)絡(luò)的作用了。圖1中的A就是圖2中的基本放大器，F(xiàn)就是圖2中的反饋網(wǎng)絡(luò)，圖2中多了選頻網(wǎng)絡(luò)。對于圖1，只由基本放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)組成，也就是說這個框圖的電路也能產(chǎn)生自激，但是由于沒有選頻網(wǎng)絡(luò)，所以電路自激出的波形頻率非常豐富，不穩(wěn)定，不是單一頻率的正弦波；圖2中選頻網(wǎng)絡(luò)利用其選頻、濾波特性，保證在輸出端得到一個頻率穩(wěn)定的正弦波。

選頻網(wǎng)絡(luò)的作用可以這樣理解：在給振蕩電路通直流電源的瞬間，其瞬時信號頻率非常豐富，其多為干擾信號，因為有用的正弦波頻率只有一個，這些無用的干擾信號能串入振蕩電路的輸入端，經(jīng)過放大器放大后，由電路的輸出端輸出，若沒有選頻網(wǎng)絡(luò)的存在，這些干擾信號在這個環(huán)形電路中不斷被放大，會導(dǎo)致有用信號信噪比嚴(yán)重下降。若有選頻網(wǎng)絡(luò)，此信號再經(jīng)過選頻及正反饋網(wǎng)絡(luò)把某一頻率信號篩選出來，再送回放大電路的輸入端，這樣不斷循環(huán)放大，不斷選頻，其幅度越來越大，頻率越來越純凈，最后得到一個單一頻率的正弦輸出信號。（4）三者相互關(guān)系。選頻網(wǎng)絡(luò)有時獨立存在，如在石英晶體振蕩電路中，石英晶體諧振器是一個單獨的選頻網(wǎng)絡(luò)；有時和正反饋網(wǎng)絡(luò)合二為一，如在RC振蕩電路中，RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)既作為該電路的選頻網(wǎng)絡(luò)，又作為反饋網(wǎng)絡(luò)；正反饋網(wǎng)絡(luò)也可以是選頻網(wǎng)絡(luò)的一部分，如在三點式振蕩電路中，反饋信號有時取LC選頻網(wǎng)絡(luò)的某一個電容或某一個電感；選頻網(wǎng)絡(luò)有時和放大電路合二為一，如在變壓器反饋式振蕩電路中，LC諧振回路作為放大電路的負(fù)載，構(gòu)成一個諧振放大電路。這樣一來，便構(gòu)成了多種多樣的振蕩電路類型。理解了三者之間的關(guān)系，學(xué)生能快速掌握電路的基本結(jié)構(gòu)，對學(xué)生在學(xué)習(xí)電路過程中起到很好的引導(dǎo)作用。

2.判斷振蕩電路中的基本放大部分是否具有放大作用。實際是判斷放大電路中三極管的靜態(tài)工作點是否處在放大區(qū)?？僧嫵鲋绷鞯刃щ娐房挫o態(tài)工作點是否合適。對于由分立元件構(gòu)成的放大器，這一步優(yōu)為重要。不管是共射，共基組態(tài)放大器，其判斷原則是三極管的“發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏”。即NPN管三個極的靜態(tài)電位為UC>UB>UE；PNP管三個極的靜態(tài)電位為UC

3.分析振蕩電路中的振蕩條件。分析電路是否滿足起振條件和平衡條件，這兩個條件中都有相位和振幅條件，一般振幅條件較易滿足，關(guān)鍵是相位條件，而起振條件和平衡條件中的相位條件是一樣的。如在三點式振蕩電路中，判斷其相位條件是否滿足，實際上可以通過以下三種描述去分析：電路中是否存在正反饋；電路中的相位條件是否滿足這樣一個表達(dá)式：φa+φf=2nπ；是否滿足“射同基反”的原則。前兩個條件對任何一個振蕩器都適用，原則只對三點式振蕩器適用。判斷正反饋可以用瞬時極性法去分析，往往在分析過程中會有這兩種情況：假設(shè)的輸入ui為正極性，到輸出uo為正極（同相放大器），最后反饋信號uf也為正極性，這種反饋為正反饋，即φa+φf=0；或假設(shè)的輸入ui為正極性，到輸出uo為負(fù)極性（反相放大器），最后反饋信號uf為正極性，這種反饋也為正反饋，即φa+φf=2π。它們都滿足三點式振蕩器“射同基反”的原則。告訴學(xué)生三種判斷方法，讓其能根據(jù)自己的理解，去選擇一種適合自己的方法去分析、解決問題，養(yǎng)成尋求最佳分析方法的習(xí)慣，培養(yǎng)其有效貫通知識及發(fā)散思維的能力。

4.計算電路的振蕩頻率。振蕩頻率由選頻網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)來決定，與電路中的其他參數(shù)無關(guān)。如LC振蕩器的頻率由振蕩回路的電容和電感值決定，一般改變其電容值使頻率在一定范圍可調(diào)。要注意在改變頻率時一定不要影響反饋系數(shù)的大小，否則電路有可能發(fā)生停振，那就要對原來的電路結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，使頻率調(diào)節(jié)與反饋系數(shù)大小無關(guān)。與選頻網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)的電阻一般只改變電路的品質(zhì)因數(shù)和振蕩頻率以及影響主回路的增益，它不影響相位條件；與選頻網(wǎng)絡(luò)電容、電感串聯(lián)的電阻將使電路損耗增大，不容易振蕩，即振蕩條件不易滿足，有它還將產(chǎn)生相移，使相位條件也不易滿足。一般講，并聯(lián)電阻的阻值越大，串聯(lián)的電阻阻值越小，對電路的影響就越小。

每一種功能電路在分析時都有其相似的分析方法和過程，學(xué)習(xí)者要善于發(fā)現(xiàn)和總結(jié)，這對于提高學(xué)習(xí)效率有著非常大的作用，也提高了學(xué)習(xí)者分析和解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]程遠(yuǎn)東.高頻電子線路[M].第一版.北京出版社，2008.

[2]胡斌.電子線路學(xué)習(xí)方法[J].電子世界，2011，（5）：16-18.

[3]陳小玲，楊艦.反饋式正弦波振蕩電路的判斷[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2010，（6）：56-58.

[4]夏書峰.高頻正弦波振蕩器教學(xué)方法的一些探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2014，（12）：90-93.

[5]馮璐.RC移相式振蕩器振蕩頻率計算[J].電子技術(shù)，2012，（2）：8-9.

振蕩電路范文第2篇

關(guān)鍵詞：振蕩 三點式振蕩 射同基反

中圖分類號：TN721 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）07-0197-02

在高職模擬電子技術(shù)課程中， 信號發(fā)生電路是一個重要內(nèi)容， 三點式振蕩器又是其中的一個難點。它分電容三點式和電感三點式兩種，能夠正確地判斷一個電路是否滿足振蕩條件，尤其是如何快速識別三點式振蕩，對于初學(xué)者來說是個難題。在這里筆者結(jié)合實例介紹一種判別三點式振蕩電路是否滿足相位條件的簡便方法。

1 振蕩的概念和判斷是否振蕩的一般方法

振蕩器是一種在沒有外加輸入交流信號時，就能把直流電源提供的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣餍盘栞敵龅碾娐?，按照輸出波形可分為正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器，在這里我們僅分析正弦波振蕩器。

正弦波振蕩器一般由基本放大電路和正反饋網(wǎng)絡(luò)組成，為使電路能輸出單一頻率的振蕩信號，振蕩器必須設(shè)選頻網(wǎng)絡(luò)，為此就出現(xiàn)了RC振蕩和LC振蕩。

振蕩條件為：分為振幅條件和相位條件。

振幅振幅平衡條件： =1，即使反饋電壓與輸入電壓大小相等。

相位平衡條件：（n=0，1，2，……），即使反饋電壓與輸入電壓相位相同，以保證正反饋。

鑒于上述條件，判別振蕩電路能否產(chǎn)生振蕩的步驟的是：先看直流通路，即看放大器件是否工作在放大區(qū)；再看交流通路，亦即看是否滿足振蕩的相位條件。

2 三點式振蕩電路的結(jié)構(gòu)特點

三點式振蕩器是LC正弦波振蕩器的一種。其特點是電路中LC并聯(lián)諧振回路的三個端子分別與放大器的三個端子相連，故而稱為三點式振蕩電路。三點式振蕩器有電容三點式振蕩器與電感三點式振蕩器兩種。三點式振蕩器的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖1a所示為電容

三點式振蕩器，圖1b所示為電感三點式振蕩器。

在電容三點式振蕩器中，晶體管及其偏置電路構(gòu)成了基本放大器，電容C1、C2和電感L構(gòu)成構(gòu)成了LC并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)，正反饋信號從電容C2兩端取出，經(jīng)電容器CB耦合加在晶體管的發(fā)射結(jié)兩端。

在電感三點式振蕩器中，晶體管及其偏置電路構(gòu)成了基本放大器，電感L1、L2和電容C構(gòu)成了LC并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)，正反饋信號從電感L2兩端取出，經(jīng)電容CB、CE耦合，加在晶體管的發(fā)射結(jié)兩端。

一般的相位判斷方法：要先看放大器的組態(tài)，即看輸出電壓與輸入電壓是否反相，再看與是否反相，最終滿足，這種判斷對初學(xué)者來說不易掌握。下面根據(jù)本人多年來的授課經(jīng)驗，總結(jié)了一種簡單實用的相位判斷方法，僅供參考。

3 三點式振蕩的判斷技巧

三點式振蕩器幅度條件的判斷方法，即通過分析振蕩器的工作點，只要基本放大器處于放大狀態(tài)，即滿足振蕩的幅度條件。

三點式振蕩器是否滿足振蕩的相位條件，簡單的說，要滿足射同基反。也就是說與發(fā)射極相連的為同性質(zhì)的電抗，不與發(fā)射極相連的為異性質(zhì)的電抗。

可用簡化交流等效電路來判斷，方法如下：畫出三點式振蕩器的簡化交流等效電路如圖2a所示。如果與晶體管發(fā)射極連接的兩個元件（X1、X2）為電抗性質(zhì)相同的元件（都是電容或都是電感），另一個與集電極、基極連接的元件（X3）與上述兩個元件的電抗性質(zhì)相反，即滿足振蕩的相位條件。

在圖2b所示的電容三點式振蕩器中，晶體管的發(fā)射極接在電容C1、C2的連接點2上，電容的另外兩端1、3分別接晶體管的集電極、基極，電感L的兩端分別接晶體管的集電極、基極，滿足射同基反，即滿足振蕩的相位條件。

在圖2c所示的電感三點式振蕩器中，晶體管的發(fā)射極接在電感L1、L2的連接點2上，電感的另外兩端1、3分別接晶體管的集電極、基極，電容C的兩端分別接在晶體管的集電極、基極，滿足射同基反，即滿足振蕩的相位條件。

a） b） c）

圖2 三點式振蕩器的簡化交流等效電路

a）通用簡化交流等效電路 b）電容三點式振蕩器 c）電感三點式振蕩器

4 結(jié)語

這種“射同基反”的判斷方法既是判斷電路是否屬于三點式振蕩的法則，又是三點式振蕩相位判斷的簡便方法，用這種“射同基反”的判斷方法可以迅速地判斷出振蕩器是否產(chǎn)生振蕩，通過實踐，學(xué)生比較容易掌握。

參考文獻(xiàn)

[1]彭秋紅，等.模擬電子技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2010.1.

振蕩電路范文第3篇

白光LED驅(qū)動器的主要構(gòu)件是一個振蕩器、一個電荷泵和一個穩(wěn)流電流源。美國國家半導(dǎo)體公司 (national.com)生產(chǎn)一種在高度集成的LM2791/2型 IC內(nèi)包含以上三種構(gòu)件的器件。白光LED驅(qū)動器通常與手機(jī)基帶控制器或微控制器串聯(lián)使用。你可以方便地采用LM2791/2來提供一個時鐘源。你只要考慮到在快速充放電電容器（C1）兩個引腳上有一個偽方波，就可以實現(xiàn)一個簡單而有用的電路。你可以從這兩引腳上獲得這一偽方波，并凈化之。

圖1，白光LED驅(qū)動器可以兼做微控制器的時鐘源。

為了完成這個任務(wù)，你可將這一偽方波信號通過一只330Ω電阻器R1注入一個簡單的倒相器門，如一個DM7404型十六進(jìn)制倒相器（圖1）。凈信號是一個純凈的2MHz時鐘源。示波器圖形示出了偽方波以及倒相器輸出端的凈化方波（圖2）。你可以將這個信號用做基帶控制器或微控制器的簡單時鐘源，以便執(zhí)行諸如小鍵盤解碼或電池識別檢測等簡單任務(wù)。

圖2，邏輯倒相器凈化來自快速充放電電容器的偽方波（上部）；凈化方波（底部）是微控制器的穩(wěn)定時鐘源。

振蕩電路范文第4篇

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；科研；教學(xué)效果；課堂教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0088-02

電子技術(shù)基礎(chǔ)是電氣信息、電子信息類各專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，課程的教學(xué)任務(wù)是讓學(xué)生獲得電子技術(shù)方面的基本理論、基本知識和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力和創(chuàng)新能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。電子技術(shù)基礎(chǔ)課程處于各專業(yè)教學(xué)的中間環(huán)節(jié)，是學(xué)生基本素質(zhì)形成的關(guān)鍵課程。該課程課堂教學(xué)效果的好壞，直接影響學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)效果。課堂教學(xué)效果的好壞與教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)。內(nèi)容陳舊、未能反映當(dāng)今科技發(fā)展最新成果的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有的電子技術(shù)基礎(chǔ)課堂教學(xué)的需要。將最新的科學(xué)研究成果融入到課堂教學(xué)中，通過課堂知識的具體應(yīng)用，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展他們的學(xué)習(xí)思維，使學(xué)生更容易理解和掌握課堂所學(xué)知識。目前，已有不少課程的教學(xué)中引入了科研項目和科研成果，提高了課堂教學(xué)效果。[1，2]很多院校在電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中也將教學(xué)與科研結(jié)合，進(jìn)行了有益的嘗試。[3，4]

河北工業(yè)大學(xué)（以下簡稱“我?！保╇娮訉W(xué)教研組積極進(jìn)行教學(xué)和實驗的改革。2004年，筆者在實驗學(xué)時不變的情況下增加電子技術(shù)實驗仿真，讓學(xué)生做完硬件電路實驗后進(jìn)行仿真驗證，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)的興趣和學(xué)生的創(chuàng)新能力。[5，6]筆者還在電子技術(shù)課堂教學(xué)中也引入仿真，在理論教學(xué)的同時，利用仿真幫助學(xué)生理解難懂的內(nèi)容，幫助學(xué)生掌握各種儀器的基本使用及電路參數(shù)的測試方法。[7]為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和聽課效率，筆者嘗試在課堂教學(xué)中引入最新的科研項目和科研成果，學(xué)生對于這種教學(xué)方法普遍反映較好。

一、目前電子技術(shù)基礎(chǔ)課堂教學(xué)中存在的問題

電子技術(shù)基礎(chǔ)課程尤其是模擬電子技術(shù)課程抽象難懂，學(xué)生曾戲稱為“魔鬼電子”。這種情況也反映了傳統(tǒng)的電子技術(shù)課堂教學(xué)中存在問題，學(xué)生對電子技術(shù)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)興趣不大。電子技術(shù)課程中電子電路復(fù)雜，如數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)集成芯片內(nèi)部電路圖，在課堂上臨時畫出電路圖進(jìn)行講解和分析，花費時間非常多，教學(xué)效果不好。近年來，筆者采用多媒體方式教學(xué)時，把仿真軟件引入課堂教學(xué)中，教學(xué)效果有了一定的提升。然而，電子技術(shù)基礎(chǔ)課程實踐性強(qiáng)，僅僅采用多媒體和仿真結(jié)合的方法依然不能把學(xué)生的聽課效果提到最佳狀態(tài)，課堂教學(xué)仍存在如下問題：

1.授課內(nèi)容范圍狹窄

如果授課教師講課的內(nèi)容僅局限于教材，不用最新科研成果融合電子技術(shù)課程的教學(xué)，學(xué)生即使理解了所學(xué)的電子技術(shù)基礎(chǔ)的內(nèi)容，也不會知道這些內(nèi)容應(yīng)該在哪些方面應(yīng)用。學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)的電子技術(shù)知識以后也用不到，久而久之會逐漸喪失學(xué)習(xí)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的興趣。電子技術(shù)基礎(chǔ)課程的理論性和實踐性較強(qiáng)，包含的知識體系和內(nèi)容也不可能完全與最新的科研成果同步，如果授課過程不對教材內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，將影響課堂教學(xué)效果。

2.理論與實踐結(jié)合的環(huán)節(jié)較少

電子技術(shù)是一門實踐性較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科，在進(jìn)行教學(xué)時，理論與實踐相結(jié)合，才能使學(xué)生更好地領(lǐng)會、理解、掌握。我校的電子基礎(chǔ)課程除理論課之外，還包括電子技術(shù)實驗、電子技術(shù)課程設(shè)計、電子工藝實習(xí)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。雖然筆者開設(shè)了這些實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，但是大部分的實驗教學(xué)依然是以驗證性實驗為主。學(xué)生在進(jìn)行驗證性的實驗時，因為實驗結(jié)果可以根據(jù)教材上的理論預(yù)知，加上教材內(nèi)容相對陳舊，很多學(xué)生僅僅是能夠完成實驗，缺少主動學(xué)習(xí)的興趣。學(xué)生不知道所學(xué)的電子技術(shù)理論知識將來能用在什么領(lǐng)域，不知道真正的電子電路如何設(shè)計，設(shè)計過程中該注意哪些細(xì)節(jié)問題。

綜上所述，傳統(tǒng)的電子技術(shù)課堂教學(xué)效果較差，如果在課堂教學(xué)中適時地引入科研項目的研究成果，給學(xué)生介紹與科研成果相關(guān)的電子技術(shù)知識，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程的興趣，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時還使學(xué)生能逐漸將學(xué)到的新知識、新技術(shù)、新手段應(yīng)用到實踐中去，極大地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、教學(xué)與科研結(jié)合實例

正弦波振蕩電路是在沒有外加信號輸入的情況下，依靠電路自己振蕩而產(chǎn)生的正弦波輸出電壓的電路。[8]正弦波振蕩電路由放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、正反饋網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)四個部分組成。正弦波振蕩電路按選頻網(wǎng)絡(luò)的不同，又分成RC正弦波振蕩電路和LC正弦波振蕩電路。RC正弦波振蕩電路以RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)為選頻網(wǎng)絡(luò)和正反饋網(wǎng)絡(luò)，以電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路為放大環(huán)節(jié)，具有振蕩頻率穩(wěn)定，帶負(fù)載能力強(qiáng)、輸出電壓失真小等優(yōu)點。為了提高RC振蕩電路的振蕩頻率，必須減少電阻R和電容C的取值，當(dāng)振蕩頻率高到一定程度時，其值與一些未知因素有關(guān)，還將受到環(huán)境溫度的影響。因此，當(dāng)振蕩頻率較高時，應(yīng)選用LC正弦波振蕩電路。[8]LC正弦波振蕩電路的振蕩頻率較高，放大電路多采用分立元件電路，必要時還采用共基電路。根據(jù)引入反饋的方式不同，LC正弦波振蕩電路又分為變壓器反饋式、電感反饋式和電容反饋式三種。對于振蕩電路，筆者的授課任務(wù)是通過對RC振蕩電路的講解，讓同學(xué)們掌握電路產(chǎn)生正弦波振蕩的幅值平衡條件和相位平衡條件，了解LC振蕩電路的工作原理并會判斷電路是否能產(chǎn)生正弦波振蕩。

對于LC正弦波振蕩電路，由于從原理上比較難理解，學(xué)生普遍反映理論性太強(qiáng)，不明白其具體應(yīng)用場合，所以學(xué)習(xí)積極性不高。筆者將自己的科研項目與課堂教學(xué)結(jié)合起來，通過對科研項目較為系統(tǒng)的講解，讓學(xué)生將課堂教學(xué)知識通過具體應(yīng)用來消化吸收。

這個科研項目是關(guān)于磁致伸縮凍雨傳感器的。凍雨傳感器是利用磁致伸縮材料的振動特性設(shè)計的一種用來測量凍雨的新型傳感器。美國已經(jīng)有相應(yīng)的凍雨傳感器產(chǎn)品，國內(nèi)對這方面的研究較少。凍雨傳感器由探頭和變送器兩部分組成。探頭主要負(fù)責(zé)凍雨信號的探測，由振動體、驅(qū)動線圈、永久磁鐵、反饋線圈、外殼組成。振動體由具有磁致伸縮效應(yīng)的恒彈性合金制成，振動體呈管狀，稱為振管。該振管在交變磁場的作用下發(fā)生反復(fù)伸長與縮短，從而產(chǎn)生振動。給驅(qū)動線圈通交變電流可以產(chǎn)生交變的磁場。永久磁場產(chǎn)生恒定磁場，恒定磁場和交變磁場疊加可以得到振動體需要的總磁場。振動體在磁場作用下的振動可以由反饋線圈上的信號采樣得到。經(jīng)過對振管數(shù)學(xué)模型的分析，長度為59mm的振管軸向振動的基頻為40.2kHz。

由于該凍雨傳感器的振管振動頻率較高，其諧振電路的設(shè)計較為復(fù)雜。由于RC正弦波振蕩電路振蕩頻率低，因此項目中采用單諧振互感耦合LC正弦波振蕩電路產(chǎn)生振蕩，驅(qū)動線圈和反饋線圈通過振管進(jìn)行耦合。利用振蕩電路產(chǎn)生的振蕩信號給驅(qū)動線圈產(chǎn)生交變磁場，振管在交變磁場作用下產(chǎn)生磁致伸縮而進(jìn)行軸向振動，振動頻率通過反饋線圈組成的反饋網(wǎng)絡(luò)正反饋給激振電路，從而維持振蕩的繼續(xù)進(jìn)行。電路原理圖如圖1所示。集成運放與電阻R3，R4構(gòu)成電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路，其輸入電阻高、輸出電阻低。集成運放的同相輸入端為具有選頻特性的L1C并聯(lián)回路，L1為振管外的反饋線圈。正反饋網(wǎng)絡(luò)則通過L1，L2之間的線圈互感耦合來實現(xiàn)。L2為振管外的驅(qū)動線圈。該電路是給學(xué)生講解完LC正弦波振蕩電路后的一個擴(kuò)展知識，講解的重點仍然是該電路是否能夠振蕩，所以從以下兩個方面分析電路是否產(chǎn)生振蕩。

1.相位條件

利用教材中提到的瞬時極性法來分析電路的相位條件。將圖中L1和C與集成運放的同相輸入端斷開，在同相輸入端加輸入電壓ui，其瞬時極性假定為“+”，由于放大電路的輸出端與同相輸入端之間相位相同，集成運放的輸出端的極性也為“+”。R2，RT呈阻性，不會改變相位，根據(jù)圖中所示變壓器的同名端標(biāo)識，在次級L1的同名端的極性為“+”，當(dāng)振蕩頻率為固有頻率f0 時，L1C并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的諧振阻抗為純電阻，所以輸入電壓ui與輸出電壓uo同相位，φA=0，由圖中同名端的標(biāo)識，φF=0。因此，該電路能滿足振蕩電路的相位平衡條件φA+φF=2nπ?；蛘哌€可以理解為，反饋電壓uf可以取代輸入電壓ui，不依靠外界的輸入。

2.幅值條件

正弦波振蕩電路是靠電路中的擾動電壓起振的，當(dāng)相位條件滿足后，只要滿足起振條件，電路中的微弱擾動電壓經(jīng)過放大和正反饋網(wǎng)絡(luò)，就能使諧振頻率為f0的信號逐漸放大。當(dāng)電路輸出的電壓幅度越來越大時，由于集成運放非線性特性的穩(wěn)幅作用，電壓的幅值會自動穩(wěn)定下來，達(dá)到平衡狀態(tài)，此時，輸出電壓的頻率為f0。由于反饋電壓uf的大小由L1，L2的匝數(shù)比決定，并且集成運放的放大倍數(shù)可以很大，所以只要集成運放的放大倍數(shù)和變壓器的匝數(shù)比選擇合適，就一定能滿足幅度平衡條件和起振條件。

經(jīng)過對圖1的介紹，學(xué)生更加深刻地理解了振蕩電路產(chǎn)生的條件，并能根據(jù)相位平衡條件和幅值平衡條件正確判斷電路是否能產(chǎn)生正弦波振蕩。穿插的科研項目的介紹大約需要20分鐘，課堂教學(xué)效果較好。

教學(xué)與科研結(jié)合的教學(xué)方法還能夠引導(dǎo)學(xué)生主動將所學(xué)知識應(yīng)用于后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計和學(xué)生科研項目當(dāng)中，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語

電子技術(shù)發(fā)展迅速，在學(xué)時不變的情況下，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)已經(jīng)不能滿足越來越多的教學(xué)內(nèi)容。在課堂教學(xué)中適時地引入科研項目的研究成果，給學(xué)生介紹與科研成果相關(guān)的電子技術(shù)知識，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，調(diào)動學(xué)習(xí)的主動性和積極性，同時使學(xué)生能逐漸將新知識、新技術(shù)、新手段應(yīng)用到實踐中去，極大提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]榮軍，李一鳴，李宏民，等.科研項目在“電力電子技術(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2013，35（2）：74-76.

[2]邢巖，劉建宏，龔春英，等.科研推動電力電子技術(shù)課程實踐性教學(xué)改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2006，28（5）：81-84.

[3]孫慧，孫凱，王洪浩，等.用科研實踐推動電子技術(shù)教學(xué)改革研究[J].中國電力教育，2011，（30）：202-203.

[4]鄭向東，馮長江，陳月魁.開設(shè)研究性實驗-教學(xué)科研結(jié)合的嘗試[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2006，20（2）：55-58.

[5]于青，孫英，邢慶國.加強(qiáng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的電子技術(shù)實驗教學(xué)體系研究[A].第六屆全國電子電氣課程報告論壇[C].2010.

[6]孫英，邢慶國，傅仲文.電子技術(shù)課程中多途徑培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].河北工業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院學(xué)報，2009，24（2）：17-19.

振蕩電路范文第5篇

關(guān)鍵詞：無線供電 高頻振蕩電路 電磁感應(yīng) 線圈

中圖分類號：TM910.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）005-102-02

1 引言

隨著移動設(shè)備、無線數(shù)據(jù)傳輸、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，傳統(tǒng)的供電方式已不能滿足需求，無線供電方式開始滲透到我們的生活?！盁o線供電”是指，在不使用物理連接的情況下，利用特殊裝置傳輸電能。至2012年，全球約有上百家設(shè)備商已掌握了構(gòu)建無線供電系統(tǒng)的方法，無限傳能技術(shù)擁有著巨大的發(fā)展?jié)撃堋，F(xiàn)階段無線供電的方式有三種：電磁感應(yīng)式（利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場實現(xiàn)近程無線供電）、電磁共振式（利用電磁耦合共振效應(yīng)近程無線供電）以及電磁波輻射式（電力轉(zhuǎn)換成電波以輻射方式傳輸供電）。由于電磁共振所需試驗線圈太大，目前還處于試驗階段。而電磁波輻射方式又存在電路復(fù)雜、成本高的問題。因此本裝置采用主流的電磁感應(yīng)式，電路設(shè)計簡單、成本低且效果好。

2 無線供電裝置結(jié)構(gòu)框圖

本裝置主要利用電磁感應(yīng)原理，依靠兩個非接觸的空心耦合線圈，實現(xiàn)電能無線傳輸。如圖1所示。裝置主要分為發(fā)射端單元、耦合線圈以及接收單元。發(fā)射單元由220V/50Hz交流電作為電源，經(jīng)整流濾波穩(wěn)壓后為NE555供電。利用NE555接成高頻振蕩電路，在發(fā)射線圈中激發(fā)磁場。接收線圈與發(fā)射線圈相互耦合，由變化的磁場而產(chǎn)生交變感應(yīng)電流與感應(yīng)電動勢，經(jīng)過整流濾波穩(wěn)壓，便可以給電子設(shè)備供電。

3 無線供電裝置電路設(shè)計

3.1 發(fā)射單元電路設(shè)計

3.1.1 電源電路設(shè)計

電源電路主要由變壓器和整流濾波電路組成。由變壓器將220V/50Hz的交流電轉(zhuǎn)換為7V/50Hz的交流電。通過四個普通二極管1N4007組成的整流橋整成直流，如圖2所示。

3.1.2 高頻振蕩放大電路設(shè)計

該部分電路主要由穩(wěn)壓電路、高頻振蕩電路與功率放大電路組成。高頻振蕩電路主要是用于產(chǎn)生高頻振蕩電流供下一單元使用。555定時器是一種多用途的數(shù)字-模擬混合集成電路，該電路功能靈活、適用范圍廣，只要電路稍作配置，即可構(gòu)成多諧振蕩器。不同型號的555組成的高頻振蕩電路最高頻率在500kHz～1MHz不等，完全可以滿足設(shè)計要求。LM7805組成的三端穩(wěn)壓集成電路，由于其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)壓性能好，輸出電壓可以直接為NE555芯片供電。功率放大則由功率管IRF540N來實現(xiàn)，如圖3。

3.2 耦合線圈與LC振蕩電路設(shè)計

4.2 線圈在不同繞制方式傳輸效果測試

在保持線圈直徑、線圈電感以及測試距離相同的情況下，用同心圓式線圈代替螺旋式線圈。調(diào)節(jié)匹配的電容，通過試驗，測得最大的感應(yīng)電壓在6V左右。在同樣情況下，改變兩種方式的傳輸距離，記錄下感應(yīng)電壓，對比數(shù)據(jù)后可得：同心圓式線圈傳輸效果不如螺旋式。

4.3 工作穩(wěn)定性測試

利用穩(wěn)壓電路將輸出穩(wěn)壓后，可以點亮LED燈以及直流小彩燈。并且接收端三端穩(wěn)壓電路輸出為5V直流電，通過USB線可以直接給手機(jī)充電。通過多次試驗證明，該裝置可以持續(xù)穩(wěn)定工作數(shù)小時以上。

5 結(jié)束語

無線供電是當(dāng)今研究的熱點問題之一，發(fā)展前景非常寬廣。本裝置成功地實現(xiàn)了電能的無線傳輸；改變了線圈繞制方式，在一定程度上提高了傳輸性能。最大輸出電壓可達(dá)到11V左右，但是電能的最大傳輸距離僅在7cm左右，屬于微距傳輸。通過試驗證明，本裝置具有電路簡單、安裝方便、性能穩(wěn)定、運行效果良好等優(yōu)點。

（資助項目：西南大學(xué)本科生科技創(chuàng)新基金，項目編號（1215004））

參考文獻(xiàn)：

[1] 古麗萍.令人期待的無線電力傳輸及其發(fā)展[J].中國無線電，2012（1）：27-30.

[2] Gozalvez，J.First Wireless Electric Vehicle Charging Trial [Mobile Radio][J].TVehicular Technology Magazine，IEEE，2012，7（2）：10-17.

[3] 王洪博，朱軼智，楊軍，等.無線供電技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用前景[J].電信技術(shù)，2010（9）：56-59.

[4] Starks，Ann.Secondary-Side Bridge Rectification for Wireless Charging Applications[J].Wireless Design & Development，2012，20（3）：26-28.

[5] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2012.