低頻振盪器

基本釋義

振盪器（英文：oscillator）是用來產生重覆電子訊號（通常是正弦波或方波）的電子電路。

低頻振盪器（low-frequency oscillator，或稱LFO）是指產生20赫～20千赫正弦波信號的振盪器（有的定義為產生頻率在0.1赫茲到10赫茲之間交流訊號的振盪器）。這個詞通常用在音訊合成中，用來區別其他的音訊振盪器。

振盪電路是一種能量轉換裝置，它無需外加信號，就能自動地把直流電轉換成具有一定頻率、一定振幅和一定波形的交流信號。可作為各種信號源及調幅或調頻的載波信號等。

振盪器可分為兩大類：一類是正弦波振盪器，其輸出波形是正弦波，用途極為廣泛。如各種頻率的正弦波信號發生器，本振、載波振盪器等。另一類是非正弦波振盪器，其輸出波形明顯不是正弦波，而是包含豐富的諧波。如方波、尖頂脈衝、鋸齒波、三角形波等。它們廣泛地用於計數、計時及RC振盪電路和晶體振盪器中。

振盪電路的方框圖如圖1所示。如果從輸出電壓u_o中取出與輸入電壓u_i同相位的正反饋電壓u_f，且u_f=u_i，則就可用反饋的信號代替輸入信號。這樣放大電路不要輸入信號也能夠保持輸出電壓u_o。這時正反饋放大電路就變成了自激振盪器。由此可見，一個放大電路產生振盪的條件是：

(1)　相位條件　振盪電路中必須有一個由放大器和正反饋網路構成的反饋環，要保證反饋到放大電路輸入端的電壓相位與原輸入電壓相位一致，形成正反饋。

(2) 幅度條件　為了持續振盪，穩定輸出，反饋到放大電路輸入端的電壓不得低於原輸入電壓。

另外，為了輸出某一特定頻率，還需要有選頻網路。

電路如圖2所示，其中C、L作為選頻網路，電路類似於調諧放大器，但無需外加輸入信號，而是通過變壓器耦合把輸出信號反饋到輸入端。一般滿足幅度起振平衡條件是沒問題的，關鍵是相位平衡條件，即要求是正反饋。從圖中標的瞬時極性可知，滿足正反饋要求，可以產生振盪。

(1)　電感三端式振盪器

又稱哈特萊振盪器，是一種套用比較廣泛的振盪電路，如圖3所示。其瞬時極性滿足相位平衡條件，振盪頻率為

(2) 電容三端式振盪器

又稱考畢茲振盪器，電路如圖4所示。三極體三端分別接一個電感或電容，因此叫三端式振盪器。

(3)　RC振盪器

LC振盪器一般用於要求振盪頻率較高的電子設備中，若要求產生的頻率較低，如幾十千赫以下，LC振盪器所需要的電感和電容值都比較大，因此低頻振盪器一般用RC振盪器。關鍵是要滿足相位平衡條件，一級RC相移網路如圖5所示。

一級RC電路產生的相移在0°～90°之間，若用RC串、並聯組成如圖6所示相移網路，則其相移為-90°～+90°。