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最简单三级管振荡电路图大全（六款最简单三级管振荡电路设计原理图详解） - 信号处理
接线图
2024年04月15日 13:21 51
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最简单三级管振荡电路图（一）
三极管多谐振荡电路原理图
下面我们将简要分析该电路的工作原理
上图所示为结型晶体管自激或称无稳态多谐振荡器电路。它基本上是由两级RC藕合放大器组成，其中每一级的输出藕合到另一级的输入。各级交替地导通和截止，每次只有一级是导通的。
从电路结构上看，自微多谐振荡器与两级Rc正弦振荡器是相似的，但实际上却不同。正弦振荡器不会进入截止状态。而多谐振荡器却会进入截止状态。这是借助于Rc耦合网络较长的时间常数来控制的。尽管在时间上是交替的，可是这两级产生的都是矩形波输出。所以多谐振荡器的输出可取自任何一级。
电路上电时，Vcc加到电路，由于两只三极管都是正向偏置的故他们处于导通状态，此外，还为藕合电容器Cl和C2充电到近于Vcc电压。充电的路径是由接地点经过晶体管基极，又通过电容器而至Vcc电源。还有些充电电流是经过R1和R2的，从而导致正电压加在基极上，使晶体管导电量更大，因而使两级的集电极电压下降。
在上述多谐振荡电路原理图中两只晶体管不会是完全相同的，因此，即使两级用的是相同型号的晶体管和用相同的元件值，一个晶体管也会比另一个起始导电量稍微大些。
假定Ql的导电量稍大些，由于Ql的电流大，它的集电集电压下降就要比Q2的快些。结果，被通过电阻器R2放电的电容器C2藕台到Q2基极的电压就要比由C1和Rl藕合到Ql基极的电压负值更大些。这就使得Q2的导电量减少，而它的集电极电压则相应地增高了。
Q2集电极升高的电压，是作为正电压藕合回Ql基极的。这样，Q1导电更多，从而引起它的集电极电压进一步下降，由于C2还在放电。故驱使Q2的基极电压向负的增大。
这个过程继续到最终Q2截止，而Ql在饱和状态下导通为止。此时，电容器C2仍然通过电阻器R对接地点放电。Q2级保持截止直至C2已充分放电使得Q2的基极电压超过截止值为止。然后Q2开始导通，这样就开始了多谐振荡器的第二个半周。
由于Q2开始导通，它的集电极电压就开始下降，导致电容器Cl通过电阻器Rl开始放电，这样，加到Q1基集的是负电压。Q1传导的电流因此而减小，并引起Ql集电极电压升高。
这是作为正电压藕合到Q2基极的，于是Q2传导的电流就更大。就象前半周的工作一样，这是起着正反馈作用的，并持续到Ql截止，Q2在饱和状态下导通为止。Q2保留在截止状态，直至C1已充分放电，Ql开始脱离截止状态为止。此时，完整的周期再次开始。
好一级导通时间的长短，取决于另一级截止的时间。也就是取决于C1Rl和C2R2的时间常数RC。时间常数越小转换作用也就越快，因此多谐振荡器的输出频率就越高。就上述的电路来说，两个RC网络的时间常数相同，两个晶体管的导通和截止周期是相等的，故称之为对称的自微多谐振荡器。
最简单三级管振荡电路图（二）
极管TV2进行信号放大，经电容C8耦合输出。其中，电阻RI、R2和电阻R5、R6、R7是三极管VT1和VT2的直流偏置元件。L2是高频扼流线圈，给振荡管VT1的集电极电流提供一个直流通路。C2为隔直电容。C3、C7是交流旁路电容，使VT1的发射极处于交流零电位，但直流电位不为零。电感L1，电容C6，电阻R3为改善电源滤波电路，其作用是减少纹波电压以振高直流分量。略调电容C4、C8，可以改变耦合信号的大小。
1.元器件选择
电容C1为20p，C2为100p，C3、C7为820p，C4为56p，C5、C8为47p，C6为47u/50V。电感L1为22uH（色码电感），L2为0.3uH。电阻R1为1.6kΩ，R2为1kΩ，R3为750Ω，R4为180Ω、1W，R5为1.3kΩ，R6为3kΩ，R7为360Ω，R8为470Ω，R9—R12为300Ω、2W。三极管VT1、VT2选3DG82B，65≤β≤115。晶体SJT用JA9B型－70MHz。继电器KM为JUC-1M。
2.使用时应注意
（1）在应用石英晶体时，有一个必须注意的实际问题，这就是晶体本身的
激励功率。激励功率较大时，输出功率也大，这时，晶体三极管引入的噪声影响不大。但是，晶体激励功率过大会使晶体长期稳定性（老化特性）变坏。晶体激励功率小时，长期稳定性较好，但是使用低噪声晶体三极管较佳。
（2）由于晶体频率受温度影响很大，为保证对晶体频率稳定度的要求，必
须注意晶体恒温。即将晶体放在恒温槽内，由恒温控制电路来保证恒温槽内的温度使其维持在晶体的拐点温度。因此，为使振荡频率和震荡幅度稳定，将晶体SJT和VT1、VT2放入恒温箱内。恒温箱是用R9－R12四只2W金属膜电阻加热，一只小型密封温度继电器KM作温度控制元件。箱内温度在+55℃（所用晶体的拐点温度一般在+60±5℃）。为减小恒温箱的体积，其电路中的元器件尽可能选其体积越小越好。如箱内温度高于+55℃时，KM－1.2触点断开；如≤+55℃时，KM－1.2触点闭合，以保证箱内温度温定在+55℃。
最简单三级管振荡电路图（三）
采用运算放大器的晶体振荡器电路。此电路采用761运算放大器，输出脉冲频率可达10MHz。2kΩ电阻用来作运算放大器输出级集电极开路的负载。
最简单三级管振荡电路图（四）
该电路采用场效应晶体管，可构成性能极好的石英晶体振荡器电路。微调电容用于调整频率，扼流圈可根据频率范围选取，使ωL ＞20K Ω 。
最简单三级管振荡电路图（五）
如图所示是由A1的三个门、四个电阻、调谐电容和一块晶体所构成简单的晶体振荡器电路。
晶体振荡电路
在图中，其中A1和晶体谐振子SJT及电容组成4069kHz的方波信号。将开关置1点，送至A2，经A2的二分频后，获得2048kHz振荡信号；将开关置于3点，送至A3，经A3的二分频后，获得128kHz振荡信号。调谐电容C1和C2，可使频率准确的调谐在中心频率上。
由晶体SJT连接在A1的输入和输出端之间，用以提供反馈回路，在晶体的基频上产生振荡。
最简单三级管振荡电路图（六）
由上图可见，这个电路是由两个非门（反相器）用电容C1，C2构成的正反馈闭合环路。三级管Q1的集电极输出接在Q2的基集输入，Q2的集电极输出又接在Q1的基极输入。电路接通电源后，通过基极电阻R2，R3同时向两个三极管Q1，Q2提供基极偏置电流。使两个三极管进入放大状态。虽然两个三级管型号一样对称。但电路参数总会存在微小的差异，也包括两个三极管本身，也就是说T1，T2的导通程度不可能完全相同，假设Q1导通快些，则D点的电压就会降的快些。这个微小的差异将被Q2放大并反馈到Q1的基极，再经过Q1的放大，形成连锁反应，迅速使Q1饱和，Q2截止，D点变成低电平“0”，C点变成高电平“1”。
Q1饱和后相当于一个接通的开关，电容C1通过他放电。C2通过它充电。随着C1的放电，由于有正电源VCC的作用，Q2的基极电压逐渐升高，当A点电压达到0.7V后，Q2开始导通进入放大区，电路中又会立刻出现连锁反应，是Q2迅速饱和，Q1截止，C点电位变电平“0”。D点电位变高电平“1”。这个时候电容C2放电，C1充电。这一充放电过程又会使Q1重新饱和，Q2截止。如此周而复始，形成振荡。
由上可以知道通过改变C1，C2的电容大小，可以改变电容的充放电的时间，从而改变振荡频率。
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最简单的电容振荡电路图（一）
电感三点式振荡电路
图1（a）是另一种常用的电感三点式振荡电路。图中电感L1、L2和电容C组成起选频作用的谐振电路。从L2上取出反馈电压加到晶体管VT的基极。从图2（b）看到，晶体管的输入电压和反馈电压是同相的，满足相位平衡条件的，因此电路能起振。由于晶体管的3个极是分别接在电感的3个点上的，因此被称为电感三点式振荡电路。
电感三点式振荡电路的特点是：频率范围宽、容易起振，但输出含有较多高次调波，波形较差。它的振荡频率是：f0=1/2πLC，其中L=L1＋L2＋2M。常用于产生几十兆赫以下的正弦波信号。
电容三点式振荡电路
还有一种常用的振荡电路是电容三点式振荡电路，见图2（a）。图中电感L和电容C1、C2组成起选频作用的谐振电路，从电容C2上取出反馈电压加到晶体管VT的基极。从图2（b）看到，晶体管的输入电压和反馈电压同相，满足相位平衡条件，因此电路能起振。由于电路中晶体管的3个极分别接在电容C1、C2的3个点上，因此被称为电容三点式振荡电路。
电容三点式振荡电路的特点是：频率稳定度较高，输出波形好，频率可以高达100兆赫以上，但频率调节范围较小，因此适合于作固定频率的振荡器。它的振荡频率是：f0=1/2πLC，其中C=C1C2C1+C2。
最简单的电容振荡电路图（二）
电容三点式振荡电路原理：
如图2和图3所示，是两个电容三点式的振荡电路。我们应用射同基反判断相位条件是否满足。
先看图2，图2中晶体管的发射极接的是三点式选频网络的2端，集电极接的是1端，基极在交流通路中接地，所以基极相当于接的是3端。发射极与基极问接的单个选频器件是电容C2，发射极与集电极之间接的是电容Cl，发射极与其他两个电极之间接的是电抗性质相同的电容，所以射同已经满足；基极与发射极接的电容C2，基极与集电极之间接的单个选频器件是电感L，电感与电容是两个电抗性质相反的器件，所以基反也是满足的，图2电路支流通路正常，又满足射同基反的条件，所以是可以振荡的。
再看图3。放大器的组态虽然与图2不同，按射同基反分析仍然满足射同基反，直流通路正常，该电路也可以振荡。如果用相位条件判别也是满足的。
最简单的电容振荡电路图（三）
在振荡电路中，能使振荡信号的频率范围得到扩大的电容，它与主电容并联起辅助作用。
最简单的电容振荡电路图（四）
工作原理：电路如图所示。IC1通电后，在其3脚与5脚分别产生正的与负的窄幅脉冲信号。两路脉冲信号经高速运算放大器IC2比较放大后合并成周期为1秒的窄幅脉冲信号，经IC3D型触发器后变成周期为2秒，占空比为1的秒脉冲信号。
调节微调电容C1可以改变石英谐振器SJT的振荡频率。配合高精度的高频计数器调节电容C1便可以得到精确的秒脉冲信号。
精确的秒脉冲信号产生器电路图
精确的基准时钟振荡电路：冲信号产生器
如图所示，由555和R1、R2、C1组成可控的多谐振荡器，它的振荡频率除与RC时间常数有关外，还可由控制端的直流电平来调节。而该直流电平由基准频率f。和555输出的振荡波频率fo=Nfn共同锁定的RS触发器输出的方波，经低通滤波后产生。CD4001的两个或非门电路组成RS触发器，RS触发器在锁定情况下，输出的占空比不变，因而滤波后的直流电平不变。若555的振荡频率f0向高漂移（或fn下降），则占空比加大，直流控制电平会相应增加，会使频率下降；反之亦然。
时钟同步的振荡器电路
编程的时钟振荡器电路图
石英晶体矩形波振荡器电路主要用于比较新颖的数字系统的时钟脉冲发生器。该电路的石英晶体处于谐振状态时传输量最大，这时便按晶体的谐振荡率振荡。由于LM111的高输出阻抗与C2的隔离作用，使得石英晶体的负载非常轻。振荡频率的稳定度极高。该电路右获得100KHz的矩形波输出。
石英晶体矩形波振荡器电路图
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