序：實(shí)際應(yīng)用中，幾乎每種電子儀器內(nèi)部都有一些某種類型的振蕩器。振蕩器用來產(chǎn)生所需形狀、頻率和幅值的周期性波形，用于驅(qū)動(dòng)其它電路。通常，激勵(lì)電路可能需要的波形有脈沖波、正弦波、方波、鋸齒波或三角波形。

激勵(lì)電路常用波形

在數(shù)字電路中，方波振蕩器(或稱時(shí)鐘振蕩器)用于驅(qū)動(dòng)通過邏輯門的信息位，且時(shí)鐘頻率決定了信息位通過邏輯門和觸發(fā)器的速率。在無線電電路中，高頻正弦波振蕩器用來產(chǎn)生載波，以運(yùn)載經(jīng)編碼的信息。載波的調(diào)制同樣也需要振蕩器。在示波器里，鋸齒波發(fā)生器用來產(chǎn)生電子束水平掃描的基線。振蕩器也被用在合成電路、計(jì)算器、定時(shí)電路和LED/閃光燈電路中。它的應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些。

良好的振蕩器的設(shè)計(jì)過程是相當(dāng)復(fù)雜的，可選擇的設(shè)計(jì)方案多種多樣，同時(shí)，也會(huì)涉及多種設(shè)計(jì)技術(shù)。不同的設(shè)計(jì)利用不同的定時(shí)方案(如：RC充/放電循環(huán)電路、LC諧振儲(chǔ)能電路、石英晶體)，并且每個(gè)方案都是針對某一特定應(yīng)用的。有些設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，但頻率穩(wěn)定性有限。有的設(shè)計(jì)可能在某一頻率范圍內(nèi)有更好的穩(wěn)定性，但是在該頻率范圍之外穩(wěn)定性就很差。振蕩器產(chǎn)生的波形是設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的一個(gè)重要因素。

RC間歇振蕩器

或許RC間歇振蕩器式最容易設(shè)計(jì)的振蕩器，以下簡述其振蕩過程原理：首先電容通過電阻充電，當(dāng)電容電壓達(dá)到某一門限電壓時(shí)電容迅速放電，而電容上的電壓放到一定程度時(shí)，電容又開始充電。就這樣周而復(fù)始的循環(huán)。通常使用帶正反饋的放大器來控制電容的充/放電循環(huán)。放大器相當(dāng)于充/放電開關(guān)(通過門限值觸發(fā))而且也提供振蕩器所需的增益。

簡單的方波間歇振蕩器

文式電橋振蕩器

文氏橋振蕩器是一種用于產(chǎn)生低、中頻率、低失真的正弦波的RC電路。文氏橋振蕩器是采用不同的電路設(shè)計(jì)來產(chǎn)生振蕩，即選頻濾波網(wǎng)絡(luò)。

文氏橋振蕩器的核心就是它的選頻反饋網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)算放大器的輸出反饋到同相輸入端。反饋中的一部分是正反饋(通過選頻RC支路到達(dá)同相端)，其它的反饋是負(fù)反饋(通過阻抗支路達(dá)到運(yùn)算放大器的反相端)。

在某個(gè)特殊的頻率

處它的反相輸入端電壓(V4)和同相輸入端電壓(V2)將會(huì)相等，反饋相互抵消，電路將發(fā)生振蕩。對于其它的任何頻率，電壓V2太小以至于不能抵消V4，電路不會(huì)振蕩。

文氏橋振蕩器

上圖電路中，增益設(shè)計(jì)為+3V(由R1和R2設(shè)置)。任何小于該值的增益將導(dǎo)致振蕩停止;任何大于該值的增益將導(dǎo)致輸出飽和。