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自激振荡器（一个反馈控制系统）

109次浏览 | 更新时间：2023-07-10

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自激振荡器是一个反馈控制系统，如果该系统的闭环极点有位于S右半平面上的一对共轭极点，则其冲激响应将产生幅值按指数增长的正弦波。虽然理论上讲，振荡的幅值将无限地增大，但是因为内部元件的非线性作用，增长的振荡会引起系统内部参数自动改变，从而抑制振荡的继续增长，使振荡的幅值逐渐衰减直到消失。因此，自激振荡器虽然可以产生振荡，但这种振荡幅度不会无限增长，而是会在一定时间内达到稳定状态。

自激振荡器

一个反馈控制系统

自激振荡器（self-excitedoscillator）是一个反馈控制系统。如果该系统的闭环极点有位于S右半平面上的一对共轭极点，则其冲激响应将产生幅值按指数增长的正弦波。从理论上讲，振荡的幅值将无限地增大。然而由于系内部元件的非线性作用，增长的振荡引起系统内部参数自动改变，从而使位于S右半平面上的共轭极点最终移至jω轴上，正弦波振前就呈等幅而稳定下来。

基本信息

中文名	自激振荡器
外文名	self-excitedoscillator
本质	反馈控制系统
分类	低频振荡器，中频振荡器
原理	石英、RC、LC

振荡器几种分类

根据频率有：低频振荡器，中频振荡器，高频振荡器等。

根据原理有：自激振荡器，他激振荡器，压控振荡器，变频振荡器，石英、RC、LC、....等。

根据输出有：正弦波振荡器，脉冲波振荡器，X射线、激光、....

当然电路有许多形式。为了效率高脉冲更有优越性。

在放大电路中，为了改善电路性能，通常引入负反馈(中频区)。当电路附加相移(高频区或低频区)改变了反馈信号的极性时，电路中的负反馈就会变成正反馈。此时，若反馈环路增益满足一定条件，电路就会产生自激振荡。这是有害的，应当消除。

在振荡电路中，人为地引入正反馈，并使反馈环路增益满足一定的条件，那么，电路在没有外部激励的情况下会产生输出信号，即产生自激振荡。无论在放大电路还是在振荡电路中，自激振荡的本质是相同的。即振荡时电路中的反馈一定是正反馈，并且反馈环路增益必须满足一定的条件。

自激振荡器

产生正弦波自激振荡的条件

产生正弦波自激振荡的平衡条件为：

实质上，只要电路中的反馈是正反馈，相位平衡条件就一定满足，这是由电路结构决定的，而幅度平衡条件则由电路参数决定，当环路增益AF=1时，电路产生等幅振荡；AF1时，电路产生增幅振荡。所以自激振荡的起振条件为：

选频特性

在振荡电路中，当放大电路或正反馈网络具有选频特性时，电路才能输出所需频率f0的正弦信号。也就是说，在电路的选频特性作用下，只有频率为f0的正弦信号才能满足振荡条件。

稳幅措施

如果振荡电路满足起振条件，在接通直流电源后，它的输出信号将随时间的推移逐渐增大。当输出信号幅值达到一定程度后，放大环节的非线性器件接近甚至进入饱和或截止区，这时放大电路的增益A将会逐渐下降，直到满足幅度平衡条件AF=1，输出信号将不会再增大，从而形成等幅振荡。这就是利用放大电路中的非线性器件稳幅的原理。由于放大电路进入非线性区后，信号幅度才能稳定，所以输出信号必然会产生非线性失真(削波)。为了改善输出信号的非线性失真，常常在放大电路中设置非线性负反馈网络(如热敏电阻、半导体二极管、钨丝灯泡等)，使放大电路未进入非线性区时，电路满足幅度平衡条件(AF=1)，维持等幅振荡输出。这是一种比较好的稳幅措施。

正弦波信号发生器的电路组成

正弦波信号发生器一般由放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅环节组成。其中选频网络既可以包含在放大电路内，也可以包含在正反馈网络之中。稳幅环节一般由放大电路中的非线性元件或增加非线性负反馈网络实现。

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