1.什么是振蕩?振蕩器必須具備什么條件才能振蕩?
答：如圖1-28所示電路，開關(guān)s打到位置1時，電容c就被充電到電源電壓，再將開關(guān)s從1切換到2的位置，使電容c與電感l(wèi)并聯(lián)起來，這時電容c 就向電感l(wèi)放電。在c剛放電時，由于電感中的電流不能突變，因此放電電流從零開始，逐漸增大，而電容c的端電壓逐漸減小。此時電容c中的電能逐漸變?yōu)殡姼?l中的磁能；當(dāng)電容中的電荷放完，其端電壓等于零時，這時電容不再放電，但由于電感中的電流不能突變，因此，電流并不會突然消失，而是按照原來的方向繼續(xù) 流動，電感l(wèi)反過來向電容c充電，電容兩端重新出現(xiàn)電荷，但此時電容兩端的電壓極性與原來電容兩端電壓極性相反。在l向c反向充電的過程中，電感l(wèi)的電流 逐漸減小，電容c上的電壓逐漸增大，使電感中的磁能又變成電容中的電能。
當(dāng)電容的端電壓達(dá)到最大值時，c又向l充電，其過程與前述相同，只是放電電流方向相反。就這樣電能和磁能反復(fù)地相互轉(zhuǎn)換，我們把這種現(xiàn)象稱為振蕩。
振蕩器實質(zhì)是一種滿足自激振蕩條件的反饋放大器，它可以產(chǎn)生正弦波信號或非正弦波信號。能產(chǎn)生正弦波信號的振蕩器稱為正弦波振蕩器，其電路稱為正弦 波振蕩電路。正弦波振蕩電路是一個滿足自激振蕩條件的正反饋放大電路，有時也稱為反饋振蕩電路。正弦波振蕩器產(chǎn)生持續(xù)振蕩有兩個條件，其一為振幅平衡條件 (∣af│=af=1)；其二為相位平衡條件(φa+φf=2nπ，n=0，1，2，……)。這里設(shè)
式中，φa為基本放大電路輸出信號與輸入信號之間的相位差；φf為反饋信號與輸出信號之問的相位差。
2．正弦波振蕩電路由哪幾部分組成?各部分有什么作用?
答：正弦波振蕩電路由四部分組成，即放大電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、選頻網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅環(huán)節(jié)。
(1)放大電路具有一定的電壓放大倍數(shù)，其作用是對選擇出來的某一頻率的信號進(jìn)行放大。根據(jù)電路需要可采用單級放大電路或多級放大電路。
(2)反饋網(wǎng)絡(luò)是反饋信號所經(jīng)過的電路，其作用是將輸出信號反饋到輸入端，引入自激振蕩所需的正反饋，一般反饋網(wǎng)絡(luò)由線性元件r、l和c按需要組成。
(3)選頻網(wǎng)絡(luò)具有選頻的功能，其作用是選出指定頻率的信號，以便使正弦波振蕩電路實現(xiàn)單一頻率振蕩。選頻網(wǎng)絡(luò)分為lc選頻網(wǎng)絡(luò)和rc選頻網(wǎng)絡(luò)。使用lc選頻網(wǎng)絡(luò)的正弦波振蕩電路，稱為lc振蕩電路；使用rc選頻網(wǎng)絡(luò)的正弦波振蕩電路，稱為rc振蕩電路。
選頻網(wǎng)絡(luò)可以設(shè)置在放大電路中，也可以設(shè)置在反饋網(wǎng)絡(luò)中。
(4)穩(wěn)幅環(huán)節(jié)具有穩(wěn)定輸出信號幅值的作用，以便使電路達(dá)到等幅振蕩，因此穩(wěn)幅環(huán)節(jié)是正弦波振蕩電路的重要組成部分。
3．什么叫rc振蕩器?
答：采用rc元件組成的電路作選頻網(wǎng)絡(luò)的正弦波振蕩電路，稱為rc振蕩器。按反饋網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點，rc振蕩電路可分為rc移相式、rc橋式和雙t式選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路。其中rc橋式振蕩電路采用rc串并聯(lián)電路作選頻網(wǎng)絡(luò)，故又稱rc串并聯(lián)振蕩電路，如圖1-29所示。
這 個電路由兩部分組成，即放大器au和選頻網(wǎng)絡(luò)fuo au為集成運算放大器所組成的電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器，而fu則由zl、z2組成，同時兼作正反饋網(wǎng)絡(luò)。zl、z2和rl、r2正好形成一個四臂電橋，放大 電路的輸入端和輸出端分別接到電橋的兩個對角線上，因此這種rc振蕩電路又稱rc橋式振蕩器。
4．什么是rc移相式正弦波振蕩電路?
答：rc移相式正弦波振蕩電路是把rc移相網(wǎng)絡(luò)作為正弦波振蕩電路的反饋環(huán)節(jié)，如圖l-30所示。該振蕩電路的rc移相網(wǎng)絡(luò)提供180°解的相移， 而放大器采用反相輸入比例放大電路，故φa=-180。，φa+φf=0°滿足振蕩的相位條件，只要調(diào)節(jié)熱敏電阻rf，使放大倍數(shù)足以補償反饋網(wǎng)絡(luò)引起的 信號幅度衰減，就可以產(chǎn)生正弦波振蕩信號。
5．什么叫變壓器反饋式lc振蕩器?
答：反饋網(wǎng)絡(luò)采用變壓器，利用變壓器的一次繞組與電容并聯(lián)組成振蕩回路作選頻網(wǎng)絡(luò)，代替晶體管集電極電阻rc，從變壓器的二次繞組引回反饋電壓并將其加到放大電路的輸入端，電路如圖1-31所示。
變壓器反饋式lc振蕩電路的特點是振蕩頻率調(diào)節(jié)方便，容易實現(xiàn)阻抗匹配和達(dá)到起振要求，輸出波形一般，頻率穩(wěn)定度不高，產(chǎn)生正弦波信號的頻率為幾千赫至幾十兆赫，一般適用于要求不高的設(shè)備。
6．什么叫電感三點式振蕩器?它是怎樣工作的?
答：電感三點式振蕩器的典型電路如圖1-32所示。在lc振蕩回路中，電感有一個抽頭使線圈分成兩部分即線圈l1和線圈l2，線圈l1的3端接到晶 體管的基極b，線圈l2的1端接晶體管的集電極c，中間抽頭2接發(fā)射極e。也就是說電感線圈的三端分別接晶體管的三極，所以叫電感三點式振蕩器，又稱哈特 萊振蕩器。
在該電路中l(wèi)1兼作反饋網(wǎng)絡(luò)，通過耦合電容cl將ll反饋電壓加在晶體管的輸入端，經(jīng)放大后，在lc振蕩回路中得到高頻振蕩信號，只要適當(dāng)選擇電感線圈抽頭的位置．使反饋信號大于輸入信號，就可以在lc回路中獲得不衰減的等幅振蕩。
其振蕩頻率可由下式求得：
式中，ll、l2為線圈抽頭兩邊的自感系數(shù)；m為兩段電感線圈的瓦感系數(shù)；c為振蕩電容；?o為振蕩頻率。
7．什么叫電容三點式振蕩器?它是怎樣工作的?
答：圖1-33是電容三點式振蕩器的典型電路圖。其結(jié)構(gòu)與電感三點式振蕩器相似，只是將l、c互換了位置。lc振蕩回路中采用兩個電容串聯(lián)成電容支路，兩 電容中間有一引出端，通過引出端從lc振蕩回路的電容支路上取一部分電壓反饋到放大電路的輸入端，由于電容支路三個端點分別接于晶體管的三極上，所以把這 種電路稱為電容三點式lc振蕩器，又稱為柯爾皮茲振蕩器。
該電路的振蕩頻率可由下式求得：
式中，ceq為lc并聯(lián)回路的等效電容。
8．電感三點式振蕩器和電容三點式振蕩器各自的特點是什么?
答：電感三點式lc振蕩器的特點是振蕩頻率調(diào)節(jié)方便，電路容易起振，輸出信號的波形中含有高次諧波，波形較差，頻率穩(wěn)定度不高，可產(chǎn)生正弦波信號的頻率為幾千赫至幾十兆赫。一般用于要求不高的場合或設(shè)備中。
電容三點式lc振蕩器的特點是頻率調(diào)節(jié)不方便，輸出信號的波形好，頻率的穩(wěn)定度較高，可產(chǎn)生幾兆赫至100mhz以上的頻率。一般用于頻率固定或在小范圍內(nèi)頻率調(diào)節(jié)的場合或設(shè)備中。
電感三點式振蕩器與電容三點式振蕩器相比有兩個缺點：
(1)改變電感不方便。
(2)因反饋電壓取自ll上，ll對高次諧波阻抗大，從而引起振蕩回路輸出諧波分量增大，輸出波形較差。
9．什么叫石英晶體振蕩器?
答：采用石英晶體作選頻網(wǎng)絡(luò)選頻元件的正弦波振蕩電路叫石英晶體振蕩器。石英晶體振蕩器的形式多種多樣，但其基本電路只有兩類，即并聯(lián)晶體振蕩電路 和串聯(lián)晶體振蕩電路。在前者中石英晶體是以并聯(lián)諧振的形式出現(xiàn)，而在后者中則是以串聯(lián)諧振的形式出現(xiàn)。在并聯(lián)晶體振蕩電路中，石英晶體工作在串聯(lián)諧振頻率 和并聯(lián)諧振頻率之間，石英晶體作為一個電感來組成振蕩電路。而在串聯(lián)晶體振蕩電路中，石英晶體工作在串聯(lián)諧振頻率處，利用串聯(lián)諧振時阻抗最小的特性來組成 正弦波振蕩電路。
10．分析判斷電路能否產(chǎn)生振蕩常采用什么方法?
答：分析電路能否產(chǎn)生振蕩的方法是看電路是否滿足自激振蕩條件。首先檢查相位平衡條件即檢查反饋是否為正反饋；然后檢查振幅平衡條件，一般振幅平衡 條件比較容易滿足，若不滿足，可在測試調(diào)整時，通過改變放大倍數(shù)│au│和反饋系數(shù)│f│使電路滿足│af│>1的振幅平衡條件。通常只要正弦波振 蕩電路滿足相位平衡條件，就可認(rèn)為電路產(chǎn)生正弦波振蕩。
判斷相位平衡條件，常用瞬時極性法，所謂瞬時極性法即斷開反饋信號至放大電路的輸入端點，在放大電路的輸入端加一輸入電壓vi，并設(shè)其極性為正，然 后經(jīng)過放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)的傳輸放大后，若引入的是并聯(lián)反饋，則看反饋信號vf與輸入信號vi的極性是否相同，若兩者極性相同，則電路滿足相位平衡條件， 能產(chǎn)生正弦波振蕩；若兩者極性不同，則電路不滿足相位平衡條件，無法產(chǎn)生正弦波振蕩。