開關電源之振蕩電路

2021-01-09 騰訊網

所謂振蕩線路簡單來說就是不需要外加信號就能自動地把直流電能轉換成具有一定振幅和一定頻率的交流信號的電路。這種現象也叫做自激振蕩。或者說,能夠產生交流信號的電路就叫做振蕩電路。

一個振蕩器必須包括三部分:放大器、 正反饋電路和選頻網絡。放大器能對振蕩器輸入端所加的輸入信號予以放大使輸出信號保持恆定的數值。正反饋電路保證向振蕩器輸入端提供的反饋信號和輸入信號的相位是相同的,只有這樣才能使振蕩維持下去。選頻網絡則只允許某個特定頻率才能通過,使振蕩器產生單一頻率的輸出。

振蕩器能不能起振並維持穩定的輸出是由以下兩個條件決定的:一個是反饋電壓和輸入電壓要相等,這是讓振幅平衡的條件。二是反饋電壓和輸入電壓必須相位相同,這是相位平衡條件,也就是說必須保證是正反饋。一般情況下,振幅平衡條件往往容易做到,所以在判斷一個振蕩電路能否振蕩,主要是看它的相位平衡條件是否成立。

振蕩器按振蕩頻率的高低可分成超低頻( 20 赫以下)、低頻( 20赫~ 200 千赫)、高頻( 200 千赫~ 30 兆赫)和超高頻( 10 兆赫~ 350 兆赫)這幾種比較常用到的形式。按振蕩波形可以分成正弦波振蕩和非正弦波振蕩兩類。

正弦波振蕩器按照選頻網絡所用的元件可以分成 LC振蕩器、RC振蕩器和石英晶體振蕩器三種類型。石英晶體振蕩器有很高的頻率穩定度,只在要求很高的場合使用。在一般家用電器中,大量使用著各種L C 振蕩器和 RC 振蕩器。

LC 振蕩器

LC 振蕩器的選頻網絡是 LC 諧振電路。它們的振蕩頻率都比較高,常見電路有 3 種。

1、變壓器反饋 LC 振蕩電路,如下圖所示:

上圖是變壓器反饋 LC 振蕩電路;電晶體 VT 是共發射極放大器。變壓器 T 的初級是起選頻作用的 LC 諧振電路,變壓器 T的次級向放大器輸入提供正反饋信號。接通電源時, LC 迴路中出現微弱的瞬變電流,當頻率和迴路諧振頻率 f 0 相同的電流就會在迴路兩端產生較高的電壓,這個電壓通過變壓器初次級 L1 、L2的耦合又送回到電晶體 V 的基極,可以將線路簡化為下圖:

從上圖可以看到,只要接法沒有錯誤,這個反饋信號電壓是和輸入信號電壓相位相同的,也就是說,它是正反饋。因此電路的振蕩迅速加強並最後穩定下來。·

變壓器反饋 C LC 振蕩電路的特點是:頻率範圍寬、容易起振,但頻率穩定度不高。它的振蕩頻率是:f 0 =1 / 2π LC 。常用於產生幾十千赫到幾十兆赫的正弦波信號。

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