理论：振荡器。方案、说明

理论：振荡器。无线电电子电气工程百科全书

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振荡产生的一般原理

我们知道，没有什么是从无到有的。为了在自然界中产生任何作用，例如产生运动，就需要消耗一定量的能量。振荡（包括电振荡）是运动类型之一。摆动秋千需要肌肉的能量，需要大坝前积聚的蒸汽或水的能量来旋转涡轮机并产生工频电流（50赫兹）。同样，电源的能量可以激励射频发生器，事实上，射频发生器是将直流能量转换为高频振动能量的转换器 - 这些能量可以被放大并带到无线电发射器天线。

例如，在最早的无线电发射器中，产生和放大振荡的功能被组合在一个设备中，该设备由强大的无线电管制成（甚至更早，由火花或电弧间隙或高频机器制成）。随后，事实证明，产生相对较低功率（但高度稳定）的振荡，然后将其放大到所需的水平更为方便。独立发生振荡的发电机称为自激式或自振荡器，高频振荡的功率放大器通常称为外励式发电机。

几乎所有广播和电视接收器都配备低功率发生器（本地振荡器）。它们是变频器的一部分，该变频器用于将信号从接收到的频率传输到所谓的中频，在此进行主要的放大、滤波和信号处理。这种接收器称为超外差式接收器。

振荡器通常包含一个放大元件，其输出通过反馈电路（OS）连接到输入，如图44所示。 XNUMX.

理论：振荡器

进入 OS 电路的振荡的极性必须能够维持系统中已经存在的振荡，从而增加其幅度。这样的 OS 称为正 (POS)。当放大元件-OS电路的环路传输系数大于XNUMX时，最轻微的推动，甚至热波动，都足以引起振荡器的振荡。它们的幅度将增加，直到某些抑制机制被激活，从而降低增益，例如，直到幅度在放大元件中受到限制。

松弛发生器

如果在振荡器中使用宽带放大器和OS电路（宽带意味着传输很宽的频带，从最低到相当高），将获得张弛振荡器。它的自激过程发生得非常快，甚至一个周期（周期）的振荡都没有时间经过，因为放大元件处于饱和（限制）模式。之后，设备必须“休息”一段时间（放松 - 休息）以返回到原始状态，之后该过程将重复。

弛豫发生器产生非正弦振荡。在此基础上，创建了矩形、三角形或其他特殊形状电压的短脉冲发生器。例如，它们用于在电视中生成扫描电压。大多数情况下，弛豫发生器中没有电感器（阻塞发生器中的变压器是个例外），振荡频率或周期由电容器通过电阻器充放电的持续时间决定，即时间常数RC 电路 (t = RC)。

最简单的张弛振荡器之一通常在施密特触发器上执行（图 45，a） - 一种输出电压可以采用两个值的设备 - 高（例如 5 V）和低（3 V）。如果触发输入处的电压增加，则在某个值（例如2V）时，输出电压变低，而当输入电压降至另一个阈值（例如XNUMXV）以下时，输出电压变高。因此，施密特触发器的传输特性具有矩形磁滞环的形式，由其符号上的数字表示。输出电压是反相的，即相对于输入具有相反的极性，这一事实由微电路输出引脚上的圆圈表示。业界生产的各种系列数字微电路均提供现成的施密特触发器。

理论：振荡器

该生成器的工作原理如下。导通后，电容C1放电，输出DD1处电压为高电平。电容器 C1 开始通过电阻器 R1 充电，一段时间后，其两端的电压达到上触发开关阈值 (3 V)。输出电压突然降至零，电容器开始通过同一电阻器放电。当其上的电压下降到较低的开关阈值（2V）时，输出电压跳变r。这个过程将周期性地重复——将会发生自激振荡。电容器上的电压形状接近三角形（图 45,b），而发电机输出处的电压形状为矩形（图 45,c）。

让我们考虑另一种广泛使用的由分立元件制成的张弛振荡器 - 多谐振荡器（图 46）。

理论：振荡器

事实上，这是一个两级晶体管放大器，各级之间通过去耦电容器 C1 进行通信。电容器 C2 将放大器的输出连接到输入，从而创建 OS。由于每一级都会反转信号，因此经过两级后，信号不会反转，并且反馈为正。 R1 和 R4 是级负载电阻，R2 和 R3 是偏置电阻，用于设置一些初始基极电流以使晶体管饱和。

在晶体管的集电极上形成反相脉冲，其形状接近矩形。如果电阻器和电容器的值相同，则脉冲的持续时间将相同 - 这种多谐振荡器称为对称多谐振荡器。对于不同面额的零件，脉冲将变得不对称 - 一个半周期较短，另一个较长。多谐振荡器变得不对称。

张弛振荡器的电路有很多，您可以在专门介绍脉冲技术的无线电工程文献中熟悉它们。如今，此类设备大多数情况下都是在数字微电路上执行的，这更简单、更方便、更可靠。

作者：V.Polyakov，莫斯科

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