正弦波振蕩器是一種利用自身電路， 在不需要外部信號(hào)激勵(lì)的情況下，自動(dòng)將直流電能 轉(zhuǎn)換為特定頻率和振幅的交流信號(hào)裝置。正弦波振蕩器在各種電子設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用，諸如無(wú)線發(fā)射機(jī)中的載波信號(hào)源等。

正弦波振蕩器按工作原理可以分為反饋式振蕩器與負(fù)阻式振蕩器兩大類，反饋式振蕩器 是在放大器電路中加入正饋，當(dāng)正反饋?zhàn)銐虼髸r(shí)，放大器產(chǎn)生振蕩，是目前應(yīng)用最廣的一類振蕩器。負(fù)阻式振蕩器是將一個(gè)呈現(xiàn)負(fù)阻特性的有源器件直接與諧振電路連接，從而產(chǎn)生等幅的振蕩。

LC 正弦波振蕩器測(cè)試和仿真

采用 LC諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)的反饋式振蕩器均稱為L(zhǎng)C正弦波振蕩器，常用的電路有三點(diǎn)式振蕩器和變壓器反饋振蕩器。

1. 電容三點(diǎn)式振蕩器測(cè)試與仿真

電容三點(diǎn)式振蕩器又稱為考畢茲振蕩器，該振蕩器輸出頻率穩(wěn)定、波形較好。

1. 電容三點(diǎn)式共射振蕩器仿真如圖8-30所示。

仿真運(yùn)行，輸出信號(hào)的頻率為 5.8 MHz，輸出信號(hào)的有效電壓值為 3.038V，如圖 8-31 所示。振蕩器輸出信號(hào)波形如圖 8-32 所示。

2)電容三點(diǎn)式共基振蕩器仿真如圖 8-33 所示，仿真輸出如圖 8-34 所示。

在工作頻率較高時(shí)，電容三點(diǎn)式共基振蕩器相對(duì)于共射振蕩器，更容易起振。

2. 改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器測(cè)試與仿真

(1) 克拉潑振蕩器測(cè)試與仿真

克拉潑振蕩器是一種改進(jìn)的電容三點(diǎn)式振蕩器，如圖 8-35 所示， 該類型振蕩器是在原電容三點(diǎn)式振蕩器的LC 諧振回路中增加一可調(diào)電容 C5，只要L1 和C5 串聯(lián)后仍等效為電感，該振蕩器的仍為電容三點(diǎn)式振蕩器。該電路的優(yōu)點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度高。

仿真運(yùn)行，輸出信號(hào)頻率頻率計(jì)為17.037 MHz，輸出電壓的有效電壓值為3.565 V，如圖 8-36 所示。示波器輸出信號(hào)波形，如圖 8-37 所示。

(2) 西勒振蕩器測(cè)試與仿真

西勒振蕩器是在克拉潑振蕩器上改進(jìn)的電容三點(diǎn)式振蕩器，如圖8-38所示。該類型振蕩器是在克拉潑振蕩器的LC諧振回路中增加一可調(diào)電容C6與電感并聯(lián)，該電路同樣具有頻率穩(wěn)定，度高的優(yōu)點(diǎn)。

仿真運(yùn)行，輸出信號(hào)的頻率為 12.098 MHz; 輸出電壓的有效值為3.137 V，如圖8-39所示。輸出信號(hào)波形如圖8-40所示。

3. 電感三點(diǎn)式振蕩器測(cè)試與仿真

電感三點(diǎn)式振蕩器又稱哈特萊振蕩器，如圖8-41所示。

運(yùn)行仿真，輸出信號(hào)的頻率為9.695 MHz、電壓有效值為11.637 V，如圖 8-42 所示。

示波器顯示振蕩器輸出信號(hào)波形如圖8-43所示。

4.變壓器反饋振蕩器測(cè)試與仿真

變壓器反饋振蕩器根據(jù)振蕩回路接在晶體管的集電極、基極和發(fā)射極的不同位置可以分為三種類型電路，分別是調(diào)集型電路、調(diào)基型電路和調(diào)發(fā)型電路。

調(diào)集型振蕩器仿真電路如圖8-44所示。該振蕩器由晶體管、LC諧振回路構(gòu)成選頻放大器，變壓器將放大器的輸出信號(hào)反饋到放大器輸入端，獲得適量的正反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)自激振蕩。

在測(cè)試之前注意修改變壓器的參數(shù)，雙擊變壓器彈出變壓器參數(shù)窗口如圖 8-45 所示。單擊 “Value” → “Turns” 修改變比為1∶4，如圖 8-45a 所示; 切換到 “Core” 選項(xiàng)卡，選擇 “Non-idealcore” 單選按鈕，并修改Constantinductance值為1μH，如圖8-45b所示; 切換到 “Leakage inductance” 選項(xiàng)卡，選擇“Symmetric leakage inductances” 單選按鈕，并修改值為1μH， 如圖8-45c所示。

仿真運(yùn)行，頻率計(jì)顯示振蕩器輸出信號(hào)的頻率為10.093MHz，輸出電壓的有效值為9.87V，如圖 8-46 所示。示波器顯示振蕩器輸出波形如圖8-47所示。