什么是振蕩器？

振蕩器是一種能夠產(chǎn)生頻率可調(diào)的信號的電路。在振蕩器中，通過反饋放大器和濾波器等元件的組合，產(chǎn)生一個自激振蕩的信號。振蕩頻率受到反饋電路和濾波器的影響，可以通過改變電路參數(shù)來實現(xiàn)頻率的調(diào)制。

振蕩器的工作原理是利用正弦波、方波、鋸齒波等波形，將直流電轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的交流電信號輸出。振蕩器主要由三部分組成：放大器、反饋電路和選頻網(wǎng)絡(luò)。放大器提供足夠的放大增益，確保振蕩信號足夠強；反饋電路將輸出信號反饋到放大器輸入端，使電路產(chǎn)生自激振蕩；選頻網(wǎng)絡(luò)則選擇特定的頻率，使振蕩器輸出單一頻率的信號。

振蕩器的作用是將直流電能轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的交流電能。它作為各種信號源的載波信號，廣泛應(yīng)用于通信、廣播、電視、雷達、儀器儀表、自動控制等領(lǐng)域。

此外，還有一些特殊的振蕩器，如低頻振蕩器（low-frequency oscillator，或稱LFO）。低頻振蕩器是指產(chǎn)生頻率在0.1赫茲到10赫茲之間交流訊號的振蕩器，通常用于音訊合成中，區(qū)別于其他的音訊振蕩器。

下面小編分享一些典型振蕩器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

典型振蕩器電路圖分享

1、使用HA2541運算放大器的文氏橋振蕩器電路圖

HA2541和一些基本元件可以構(gòu)建文氏橋振蕩器電路。該電路可以產(chǎn)生40 MHz的優(yōu)質(zhì)正弦波，上限為50 MHz。 R3 至 R7 以及 D2 和 D1 為該電路提供二極管限制。

為了頻率穩(wěn)定，該電路需要再生反饋。反饋網(wǎng)絡(luò)由R2/C2和R1/C1組成。為了獲得振蕩，所需的增益為三，但實際上我們需要三以上的增益。因此，在該電路中添加 R9 和 R8，以提供三倍以上的增益。

2、低失真晶體振蕩器電路圖

這是一個低失真晶體振蕩器電路。該電路生成具有低相位噪聲和失真的正弦波。該電路可用于實現(xiàn)晶體耗散小于 1mV 的晶體。晶體用于過濾信號電流。如果阻抗負載較低，JFET 將驅(qū)動阻抗。當(dāng)負載為50歐姆左右時，最好采用射隨器結(jié)合降壓變壓器或匹配網(wǎng)絡(luò)進一步緩沖。

C3的值決定了輸出電壓，如果需要較低的輸出電壓，則應(yīng)增大C3的值，而當(dāng)需要較大的輸出電壓時，應(yīng)減小C3的值。如果使用泛音晶體，則應(yīng)用扼流圈代替 1K 發(fā)射極電阻。該扼流圈必須與 C2 諧振，其頻率略高于三次泛音晶體的基頻。當(dāng)使用高Q值泛音晶體時，C3的值應(yīng)該較低，因為高Q值泛音晶體的驅(qū)動電平應(yīng)比基波晶體低得多。除此之外，輸出電平應(yīng)設(shè)置得盡可能低。

如果晶體的額定功率或電流已知，則可以測量驅(qū)動電平。要測量驅(qū)動電平，請在 C3 上臨時連接一個 100 歐姆電阻，并測量 FET 源極上的信號電平。晶體電流由V/100決定。

3、文氏橋正弦波振蕩器電路圖

是一個文氏橋正弦波振蕩器電路。該電路使用負反饋穩(wěn)定來確保增益不會高于單位，以防止信號失真。當(dāng)負峰值超過 -8.5 V 時，D2 和 D1 將導(dǎo)通。該動作將為 C4 充電。放大器增益由 C4 充電的偏置 Q1 決定。

由于 C3，失調(diào)電壓/電流誤差永遠不會倍增。除此之外，C3 還在反饋網(wǎng)絡(luò)中提供低頻滾降。由于負反饋環(huán)路由 R5 調(diào)節(jié)，因此 Q1 在較小的負柵極偏置下工作。

4、數(shù)字可編程振蕩器電路圖

下面的示意圖顯示了數(shù)字可編程振蕩器電路。該可編程振蕩器電路基于 V/F（電壓頻率）轉(zhuǎn)換器，可通過輸入處的模擬電壓進行編程。

為了實現(xiàn)數(shù)字可編程，添加了 DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）來饋送 V/F 輸入。 DAC的元件是AD7520乘法D/A轉(zhuǎn)換器，V/F轉(zhuǎn)換器的元件是AD537單片轉(zhuǎn)換器。該電路在 0 至 100 kHz 范圍內(nèi)具有出色的線性度。該電路生成可編程方波頻率。

5、帶變?nèi)荻O管的壓控振蕩器電路圖

這是一個壓控振蕩器 (VCO) 電路。該電路基于哈特利振蕩器。頻率取決于C1和L1的值。振蕩頻率將隨著變?nèi)荻O管 BB132 中的電容隨 Vtuning 電壓的變化而變化。可以改變的最大頻率由C2的值決定。對于大的頻率變化，c2的值也必須很大。

該電路使用兩個雙柵極 FET。第一個 FET 是 Hartley 振蕩器，其頻率由 C1、L1、C2 和變?nèi)荻O管的值決定。該 VCO 的跨度由 C2 設(shè)置。第二個 FET 是放大器。該電路的增益小于 1，但振蕩器不會加載，并且電流會更高。 L1的匝數(shù)和頻率決定了輸出幅度的變化。可以通過改變 FET1 處 g2 上的電壓來設(shè)置幅度，如果需要更低的幅度，只需將電阻器接地即可。該電路具有最高增益，因為 g2 通過 R1 連接到 Vcc。

6、低失真可調(diào)音頻振蕩器電路圖

如果我們要測量音頻設(shè)備的失真程度，低失真電路非常重要，但這只是低失真振蕩器電路應(yīng)用的一個例子。

該振蕩器專為音頻應(yīng)用而設(shè)計，可調(diào)頻率范圍為30Hz至20kHz，由470k電位器設(shè)置。該電位計應(yīng)該是立體聲類型，其中兩個電阻軌道的游標連接到單個軸上。 22k旋鈕是用來調(diào)節(jié)失真度的，盡量調(diào)節(jié)這個旋鈕以獲得最低的失真度。