振荡电路

　　振荡电路就是在没有外加输入信号的情况下，依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。振荡电路广泛应用于遥控、通信、自动控制、测量等设备中，也作为模拟电子电路的测试信号。

三点式振荡电路

　　1、三点式振荡电路的结构特点

　　三点式振荡器是LC正弦波振荡器的一种。其特点是电路中LC并联谐振回路的三个端子分别与放大器的三个端子相连，故而称为三点式振荡电路。三点式振荡器有电容三点式振荡器与电感三点式振荡器两种。三点式振荡器的基本结构如下图所示，图中a所示为电容。

　　三点式振荡器，图中b所示为电感三点式振荡器。

　　在电容三点式振荡器中，晶体管及其偏置电路构成了基本放大器，电容C1、C2和电感L构成构成了LC并联选频网络，正反馈信号从电容C2两端取出，经电容器CB耦合加在晶体管的发射结两端。

　　在电感三点式振荡器中，晶体管及其偏置电路构成了基本放大器，电感L1、L2和电容C构成了LC并联选频网络，正反馈信号从电感L2两端取出，经电容CB、CE耦合，加在晶体管的发射结两端。

　　2、三点式振荡的判断技巧

　　三点式振荡器幅度条件的判断方法，即通过分析振荡器的工作点，只要基本放大器处于放大状态，即满足振荡的幅度条件。

　　三点式振荡器是否满足振荡的相位条件，简单的说，要满足射同基反。也就是说与发射极相连的为同性质的电抗，不与发射极相连的为异性质的电抗。

　　可用简化交流等效电路来判断，方法如下：画出三点式振荡器的简化交流等效电路如下图a所示。如果与晶体管发射极连接的两个元件(X1、X2)为电抗性质相同的元件(都是电容或都是电感)，另一个与集电极、基极连接的元件(X3)与上述两个元件的电抗性质相反，即满足振荡的相位条件。

　　在图中b所示的电容三点式振荡器中，晶体管的发射极接在电容C1、C2的连接点2上，电容的另外两端1、3分别接晶体管的集电极、基极，电感L的两端分别接晶体管的集电极、基极，满足射同基反，即满足振荡的相位条件。

　　在图中c所示的电感三点式振荡器中，晶体管的发射极接在电感L1、L2的连接点2上，电感的另外两端1、3分别接晶体管的集电极、基极，电容C的两端分别接在晶体管的集电极、基极，满足射同基反，即满足振荡的相位条件。

555振荡电路

　　1、555振荡电路的基本组成

　　555振荡电路主要是由电压比较器、放电三极管、电阻分压器、输出缓冲器以及基本R-S触发器等部分组成。比较器C1和C2决定了定时器的的主要功能，比较器C1和C2的输出会直接控制放电三极管T的状态及基本R-S触发器的状态，从而对整个电路的输出状态产生决定性的影响。

　　①电阻分压器

　　电阻分压器是由阻值为5kΩ的3个电阻串联构成的分压器，分压器为电压比较器提供相应的参考电压。为避免外界的干扰，在不外加控制电压时，会在分压器中加入一个小电容接地，从而避免旁路高频干扰。

　　②电压比较器

　　电压比较器是由结构完全相同的两个理想的运算发达器组成的，当运算放大器的同相输入大于反相输入时，运算放大器的输出为高电平1信号，当运算放大器的同相输入小于反相输入时，运算放大器的输出为低电平0信号。

　　在电压比较器的C1同相输入端接入参考电压时，将阀值输入端与反相输入端相连，则电压比较器的输出端的状态由阀值输入信号比较结果的影响，当参考电压大于阀值输入端时，电压比较器的输出端状态是高电平1信号，当参考电压小于阀值输入端时，电压比较器的输出端状态是低电平0信号。

　　若在将电压比较器的同相输入端与触发输入端相连，参考电压接反相输入端，则电压比较器的输出端状态受触发信号的比较结果影响，当触发输入信号大于参考电压时，则电压比较器的输出状态为高电平1信号，当触发输入信号低于参考电压时，则电压比较器的输出状态为低电平0信号。

　　③基本R-S触发器

　　基本R-S触发器是由两个与非门构成的低电平触发器，比较触发器的输入信号可以得到电压比较器的输出，为电路输出端状态的触发器一端的状态控制着放电三极管的导通与截止。当触发器的外部置零输入端为低电平时，定时器输出可以不受其他输入端的影响直接复位。

　　④放电三极管T

　　泄放电路由放电三极管T组成，若在放电三极管T的集电极电源处外接一个电阻，则可以重新组成一个反相器，且放电三极管T的集电极的逻辑状态与输出端的状态相同。

　　⑤输出缓冲器

　　输出缓冲器主要是为了提高555振荡电路的负载能力，隔离负载对555振荡电路的影响。

　　2、555振荡电路的逻辑功能

　　阻值为5kΩ的3个电阻构成了分压电路，给555振荡电路分别提供了参考电平2/3V_cc、1/3V_cc。555振荡电路的输出端控制着放电管的开关状态及R-S触发器的状态。

振荡电路的应用

　　振荡电路是千千万万电路中的一种，其作用同样可以归纳为两点：一是能量的传递;二是信号的处理，如下图所示。现分别举例加以说明。

　　微波炉是新一代厨房用具，目前正逐渐进入家庭，原因是微波炉具有效率高、操作简便、功能多和干净卫生等突出优点。微波炉是如何烹调食品的呢?它是用2450MHz频率的微波来达到加热食品的目的，所以称之为微波炉。

　　我们都知道，微波炉使用的是220V50Hz的工频交流电。因此，微波炉必然需要这样的电路，即吸取电网电能产生微波的电路，然后将微波送入炉内烹调食品。可以看出，微波炉的核心是产生微波的电路，这种电路便是振荡电路。在微波炉中有一个专门设计的器件称为磁控管，它可以用等效电感L和等效电容C描述。

　　下图所示是磁控管的等效电路。磁控管的ZY部位有一根电丝充当阴极，发热时产生大量电子，这些电子在4000V的高压作用下在磁场中高速环状运动，形成环状电流流向阳极，源源不断的电子流尤如直流电源一样提供电能给LC并联谐振电路，使LC并联谐振电路产生连续振荡，其振荡频率由谐振频率决定。

　　由于电感量L和电容量C都非常小，因此谐振频率就很高，能够达到2450MHz的微波频率，从而发出微波能量，经天线提取和导波装置送至炉膛内。

　　电子钟与机械钟相比，电子钟结构简单、价格便宜、体积小而走时却又相当精确。我们都知道，机械钟是通过定期上发条储存机械能然后再慢慢释放驱动指针走动。而电子钟一般使用的是1.5V直流干电池提供能源，由振荡电路产生频率精确的方波，驱动步进电机，电机再带动指针转动，如下图所示。

　　可见，振荡电路的振荡频率将直接影响走时的精确。现代电子钟依靠不断发展的电子器件和电路理论已经能比较容易地使电子钟精确到10-5秒/小时，也就是说电子钟一年误差不到1秒。

　　事实上，振荡电路在电子学的领域内有着广泛的用途：

　　①在无线电技术发展的初期，它就在发射机中(如电台)用来产生高频载波电压，发射信号;

　　②在超外差接收机中(如收音机)用作本机振荡电路，以接收无线电信号;

　　③在教学实验、科学研究仪器中，振荡电路产生各种频率的信号(如正弦信号发生器)作为信号源;

　　④在自动控制中，振荡电路用来完成监控、报警、无触点开关控制以及定时控制;

　　⑤在遥控技术中，振荡电路产生各种频率的振荡电压，接收后经过识别，达到遥控目的;

　　⑥在医学领域内，振荡电路可以产生脉冲电压用于消除疼痛，疏通经络;

　　⑦在机械加工中可用振荡电路产生的超声波进行材料探伤;

　　⑧在热处理中振荡电路产生大功率高频电能对负载加热等。

　　随着电子学的不断发展，振荡电路已作为一个极为实用的功能电路应用到各种各样的仪器设备中，从而进入了社会的各个领域。