自激振盪器

自激振盪器（self-excited oscillator）是一個反饋控制系統。如果該系統的閉環極點有位於S右半平面上的一對共軛極點，則其衝激回響將產生幅值按指數增長的正弦波。從理論上講，振盪的幅值將無限地增大。然而由於系內部元件的非線性作用，增長的振盪引起系統內部參數自動改變，從而使位於S右半平面上的共軛極點最終移至jω軸上，正弦波振前就呈等幅而穩定下來。

基本介紹

• 中文名：自激振盪器
• 外文名：self-excited oscillator
• 本質：反饋控制系統
• 分類：低頻振盪器，中頻振盪器
• 原理：石英、RC、LC

振盪器幾種分類

根據頻率有：低頻振盪器，中頻振盪器，高頻振盪器等。
根據原理有：自激振盪器，他激振盪器，壓控振盪器，變頻振盪器，石英、RC、LC、....等。

根據輸出有：正弦波振盪器，脈衝波振盪器，X射線、雷射、....

當然電路有許多形式。為了效率高脈衝更有優越性。

在放大電路中，為了改善電路性能，通常引入負反饋(中頻區)。當電路附加相移(高頻區或低頻區)改變了反饋信號的極性時，電路中的負反饋就會變成正反饋。此時，若反饋環路增益滿足一定條件，電路就會產生自激振盪。這是有害的，應當消除。

在振盪電路中，人為地引入正反饋，並使反饋環路增益滿足一定的條件，那么，電路在沒有外部激勵的情況下會產生輸出信號，即產生自激振盪。無論在放大電路還是在振盪電路中，自激振盪的本質是相同的。即振盪時電路中的反饋一定是正反饋，並且反饋環路增益必須滿足一定的條件。

產生正弦波自激振盪的條件

產生正弦波自激振盪的平衡條件為：

實質上，只要電路中的反饋是正反饋，相位平衡條件就一定滿足，這是由電路結構決定的，而幅度平衡條件則由電路參數決定，當環路增益AF=1時，電路產生等幅振盪；AF1時，電路產生增幅振盪。所以自激振盪的起振條件為：

選頻特性

在振盪電路中，當放大電路或正反饋網路具有選頻特性時，電路才能輸出所需頻率f0的正弦信號。也就是說，在電路的選頻特性作用下，只有頻率為f0的正弦信號才能滿足振盪條件。

穩幅措施

如果振盪電路滿足起振條件，在接通直流電源後，它的輸出信號將隨時間的推移逐漸增大。當輸出信號幅值達到一定程度後，放大環節的非線性器件接近甚至進入飽和或截止區，這時放大電路的增益A將會逐漸下降，直到滿足幅度平衡條件AF=1，輸出信號將不會再增大，從而形成等幅振盪。這就是利用放大電路中的非線性器件穩幅的原理。由於放大電路進入非線性區後，信號幅度才能穩定，所以輸出信號必然會產生非線性失真(削波)。為了改善輸出信號的非線性失真，常常在放大電路中設定非線性負反饋網路(如熱敏電阻、半導體二極體、鎢絲燈泡等)，使放大電路未進入非線性區時，電路滿足幅度平衡條件(AF=1)，維持等幅振盪輸出。這是一種比較好的穩幅措施。

正弦波信號發生器的電路組成

正弦波信號發生器一般由放大電路、正反饋網路、選頻網路和穩幅環節組成。其中選頻網路既可以包含在放大電路內，也可以包含在正反饋網路之中。穩幅環節一般由放大電路中的非線性元件或增加非線性負反饋網路實現。