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电子元件家族史之LC的完美结合[转自与非博客]

2019年03月24日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1475字 ⁄ 字号 评论关闭

有关电子元件家族中的Mr.电容和Ms.电感的成长史,我们已经进行了一番讲述,而我想在之后繁荣发展的模拟和数字电子世界中,电容和电感的完美结合更加值得我们的追溯和讨论。今天,就让我们来认识一下Mr.Capacitor和Ms.Inductor手拉手组合而成的振荡器。

什么是振荡器?

      振荡器(oscillator)是用来产生重复电子讯号(通常是正弦波或方波)的电子元件。其构成的电路叫振荡电路。能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。振荡器简单地说就是一个频率源,一般用在锁相环中。详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”,其涵义就暗指交流,振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。能够完成从直流电能到交流电能的转化,这样的装置就可以称为“振荡器”。

振荡器的分类

      振荡器主要分为RC,LC振荡器和晶体振荡器
  1.RC振荡器:采用RC网络作为选频移相网络的振荡器统称为RC正弦振荡器,属音频振荡器。
  2.LC振荡器:采用LC振荡回路作为移相和选频网络的正反馈振荡器称为LC振荡器。
  3.晶体振荡器:振荡器的振荡频率受石英晶体控制的振荡器。
  
Mr.电感和Ms.电容激发振荡的秘密

      将电容器和电感器连接在一起,即可制成一个非常简单的振荡器。如果您阅读过上两期有关电容器和电感器工作原理的内容,就会知道电容器和电感器都能储存能量。电容器以静电场的形式储存能量,而电感器则使用磁场。
假设有以下电路:

      如果用电池为电容器充电,然后将电感器插入电路,将会发生以下情况:

  • 电容器将通过电感器开始放电。同时电感器将建立磁场。
  • 一旦电容器放电完毕,电感器将尝试保持电路中的电流,为电容器的另一个板充电。
  • 当电感器的磁场消失后,电容器已再次充电(但充电极性相反),将再次通过电感器放电。

      这种振荡将持续,直到金属线中的电阻耗完能量为止。该振荡频率取决于电感和电容的大小。

      在简单的晶体收音机中,一个由电容器或电感器组成的振荡器充当收音机的调谐器。它通过以下方式连接到天线和地线:

      来自不同电台的成千上万的正弦波会到达天线。电容器和电感器要以一个特定的频率谐振。符合此特定频率的正弦波将被谐振电路放大,而所有其他频率都将被忽略。
     收音机中,谐振电路中的电容器或电感器都是可调的。当您转动收音机上的调谐旋钮时,就是在进行调节,比如调节可变电容。改变电容大小会改变谐振电路的谐振频率,由此也会改变谐振电路所放大的正弦波频率。这就是您如何接收到收音机的不同电台的秘密~~~

LC振荡器,你见过几种?

  1. 变压器耦合 •单管LC正弦振荡器 •差分对管LC正弦振荡器
  2. 三点式 •电容三点式(考毕兹)振荡器 •电感三点式(哈特莱)振荡器
  3. 改进三点式 •克拉泼振荡器 •西勒振荡器
  4. 差分对管振荡器

                          调集型振荡电路

 

                       哈特莱振荡电路

                    科皮兹振荡电路

      振荡器的应用无处不在,在许多不同类型的电子设备中都有着重要的位置。例如,石英表使用石英晶体振荡器跟踪时间。调幅收音机发射机使用振荡器为电台创建载波,调幅收音机接收机使用称为谐振电路的特殊形式的振荡器进行调谐。甚至,在计算机、金属探测仪甚至眩晕枪中都有振荡器。对于Mr.电容和Ms.电感两位老人,能够看到振荡器在高性能、嵌入式领域的不断突破,应该会非常欣喜吧。

 

 

 

 

 

 

 

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