当输出幅值较大时，二 极管D1或D2导通，由D1、 D2和R3组成的并联支路的 等效电阻减小，A随之下降， 输出幅值趋于稳定。
9.7 LC正弦波振荡电路
LC振荡电路主要用来产生高频正弦信号， 一般在1MHz以上。它与RC振荡电路的不同 之处是它由电感和电容组成，所以命名为LC正 弦波振荡电路。
9.7.1 LC并联谐振回路选频特性 9.7.2 变压器反馈式LC振荡电路 9.7.3 三点式LC振荡电路 9.7.4 石英晶体振荡电路
采用非线性元件
场效应可管变电（阻JF区E，T）斜率
DiD
、R4随、vGCS3不同整而流变滤化波
vG S=0V
-1V
-2V
-3V
vDS
T 压控电阻
稳幅原理
Vo
VGS (负值)
RDS
AV
1
Rp3 R3 RDS
3
AV
AV 3
AV FV 1 稳幅
6. 稳幅措施
采用非线性元件 二极管
当输出幅值很小时，二极 管D1、D2接近开路，由D1、 D2和R3组成的并联支路的等 效电阻近似为2.7千欧，A约 3.3，>3，有利于起振。
AV FV
3 1 1 3
电路可以输出频率为
1
f0 2RC
的正弦波
RC正弦波振荡电路一般用于产生频率低于 1 MHz 的正弦波
4. 振荡的建立与稳定
振荡建立： 就是要使电路自激，从而产生持续的振荡，由直流电变为交
流电。 当电路一接上直流电源，由于电冲击或噪声或干扰等信号
的存在，它们都含有丰富的谐波，总有与振荡频率f0相同的谐 波，这个信号虽然很微弱，但经过放大电路和反馈网络平的衡作用， 使输出信号的幅值越来越大，正弦波振荡由小到大地建点立起来。
反馈网络 F
又 A F A ( ) F ( ) a ( ) f ( )
得自激振荡条件
A (k ) F (k ) 1
幅值条件
a (k ) f (k ) (2n 1) 180 相位条件（附加相移）
2. 起振和稳幅
起振条件
A() F() 1
a ( ) f ( ) 2n
平衡
# 振荡电路是单口网络，无须输入信号就能点起振，
学习指导 9.5 正弦波振荡电路的振荡条件 9.6 RC正弦波振荡电路 9.7 LC正弦波振荡电路 9.8 非正弦波振荡电路
小结
学习指导
在实践中，广泛采用各种类型的信号产生电路， 就其波形来说，可能是正弦波或非正弦波。
在通信、广播、电视系统中，都需要射频(高频) 发射，这里的射频波就是载波，把音频(低频)、视 频信号或脉冲信号运载出去，这就需要能产生高频 信号的振荡器。
输入端加一个输入电压Vi，Vi的频率正好是选频网络的固有频 率f0，即f=f0=1/2πRC，假定某一瞬时Vi对地极性为（+）， Vo在同一瞬时对地极性为（+），由于f=f0=1/2πRC，根据相 频特性来判断，若Vo的频率也为f0，A点在同一瞬时对地的极性 也为（+）。再接上反馈线，看Vf和Vi的相位是否相同，若同相， 则说明此电路满足相位平衡条件。
在工业、农业、生物医学等领域内，如高频感应 加热、熔炼，超声波焊接，超声诊断，核磁共振成 像等，都需要功率或大或小、频率或高或低的振荡 器。可见，正弦波振荡电路在各个科学技术领域的 应用是十分广泛的。
非正弦信号(方波、锯齿波等)发生器在测量设备、 数字系统及自动控制系统中的应用也日益广泛。
电压比较器不仅是波形产生电路中常用的基本单元，也广 泛用于测量电路、自动控制系统和信号处理电路中。因此 要予以足够重视。
9.7.2 变压器反馈式LC振荡电路 （定性分析）
1. 电路结构 2. 相位平衡条件
同名端
3. 幅值平衡条件
通过选择高值的BJT和
调整变压器的匝数比，可以
满足 A F 1 ，电路可以起振。
(+)
(－)
(+)
4. 稳幅 BJT进入非线性区，波形
出现失真，从而幅值不再增加，达到稳幅目的。
5. 选频 虽然波形出现了失真，但由于LC谐振电路的Q值很高，
9.7.1 LC并联谐振回路选频特等性效损耗电阻
1. 等效阻抗
1 (R jL)
Z
jC 1 R jL
jC
一般有 R L 则
L
Z

C
R j(L 1 )
C
若0
L
1
0C
电路发生谐振
即 。
0
0
1 LC
1 时， LC 为谐振频率
谐振时阻抗最大且为纯阻性
Z0
L RC
Q0 L
Q
0C
其中
Q 0L 1 1 L R 0 RC R C
(4)掌握单门限电压比较器和迟滞比较器的工作原理，理解方 波、矩形波、三角波、锯齿波发生器的工作原理。
9.5 正弦波振荡电路的振荡条件
1. 振荡条件 2. 起振和稳幅 3. 振荡电路基本组成部分
1. 振荡条件
正反馈放大 电路如图示。（注 意与负反馈方框图 的差别）
X a X i X f
若环路增益 A F 1 则 X a X f ， 去掉 X i ， X o 仍有稳定的输出 又 A F A F a f AF a f
主要内容：
(1)正弦波振荡电路的振荡条件
(2)RC、LC正弦波振荡电路
(3)非正弦信号产生电路
基本要求及学习目标:
(1)掌握正弦波振荡的相位平衡条件、幅值平衡条件。
(2)掌握RC串并联式正弦波振荡电路的工作原理、起振条件、 稳幅原理及振荡频率的计算。
(3)了解LC正弦波振荡电路的工作原理、组成原则、振荡频率 的计算。
A v
1
Rf R1
电压串联负反馈
反馈网络
反馈网络兼做选频网络
选频网络 RC串并联网络
2. RC串并联选频网络的选频特性
由选频网络可知
Z1
R
1 sC
1 sCR sC
R 1
Z2
R
sC 1
R 1 sCR
sC
则反馈系数为：
FV
(s)
Vf (s) Vo (s)
Z2 Z1 Z2
sCR 1 3sCR (sCR)2
一个反馈放大电路若能同时满足自激振荡的幅度和相位 平衡条件，就一定能产生自激振荡，但并不见得一定能产生 正弦波自激振荡，即输出信号不一定是正弦波。
这是因为，若同时有多种频率的正弦波信号都满足自激 振荡条件，则反馈放大电路就能够在多种频率下产生振荡。 它的输出信号就是一个由多种频率的正弦波信号合成的非正 弦波信号。
方法2
首端 中间端
尾端
L1 C
L2
电感三点式
首端 中间端
尾端
C1 L
C2
电容三点式
9.7.3 三点式LC振荡电路
2. 电感三点式振荡电路
9.7.3 三点式LC振荡电路
稳定： 输入谐波经过放大 反馈 再放大的循环，使输出幅度不
断增加，但由于幅度增大到一定程度时，运算放大器工作在非 线性区，或三极管工作在非放大区，所以输出幅度就会下降并 趋于稳定。
5. 振荡频率与振荡波形
振荡频率： 因为只有在f=f0=1/2πRC时才满足相位平
衡条件，所以振荡频率即为选频网络的固有频 率f=1/2πRC。
9.6 RC正弦波振荡电路
1. 电路组成 2. RC串并联选频网络的选频特性 3. 振荡电路工作原理 4. 振荡的建立与稳定 5. 振荡频率与振荡波形 6. 稳幅措施
1. 电路组成
RC振荡电路有很多种：桥式的、移相式、
双T型的，但最常用的是桥式振荡电路。
放大电路：运放、 R1、Rf组成同 相比例运算电路
3 、 振 幅 平 衡 条 件 ： AvFv=1 ； Av=1+Rf/R1 、 Fv=1/3 Rf=2R1
3. 振荡电路工作原理 (+)
当
0
1 RC
时，
f
0
(+) (+) (+)
用瞬时极性法判断可知， 电路满足相位平衡条件
a f 2n
此时若放大电路的电压增益为
AV
1
Rf R1
3
Av
则振荡电路满足振幅平衡条件
FV
1
32 ( 0 )2 0
( 0 )
f arctg
0
3
当
0
1 RC
或
f
1
f0 2RC
幅频响应有最大值
1 FVmax 3
相频响应 f 0
3. 振荡电路工作原理 (+)
分析方法：
1、会找出三个组成部分；
(+) (+)
A
(+)
2、用瞬时极性法判断电路是
否满足相位平衡条件
a f 2n 首先找出反馈线，在A处断开反馈线，假设在放大电路的
1. 三点式LC并联电路
仍然由LC并联谐振电
路构成选频网络
谐振回路的三个引 出端与集成运放的 三个端子(同相端、 反相端、输出端)相 连(指交流连接),其 中两个同性质电抗 的公共点与同相端 相连，而另一个异 性电抗则连在反相 端与输出端之间。
方法1
首端 中间端
尾端
L1 C
L2
电感三点式
首端 中间端
2. RC串并联选频网络的选频特性
反馈系数
FV (s)
Vf (s) Vo (s)
Z2 Z1 Z2
sCR
1 3sCR (sCR )2
又 s j
且令
0
1 RC
则
FV
3
1
j(
0 )
0