最简单的LC振荡电路图大全 五款最简单的LC振荡电路设计原理图详解

LC振荡电路是指具有电感L和电容C组成的选频网络的振荡电路,用于产生高频正弦波信号。常见的LC正弦波振荡电路有变压器反馈LC振荡电路、电感三点式LC振荡电路和电容三点式LC振荡电路。LC振荡电路的辐射功率与振荡频率的四次方成正比。为了使LC振荡电路辐射出足够强的电磁波,需要提高振荡频率,使电路开路。

LC振荡电路的工作原理LC振荡电路利用电容和电感的储能特性,使电磁能交替,也就是说电能和磁能会有一个最大值和最小值,会有振荡。因为所有的电子元件都是有损耗的,能量要么在电容和电感相互转换的过程中损耗,所以实际的LC振荡电路需要一个放大器,要么是三极管,要么是集成数字ic比如运算放大器。有了这个放大器,这个不断消耗的振荡器信号通过各种信号反馈方式进行反馈和放大,最终输出一个幅度和频率稳定的信号。

最简单的LC振荡电路图(一)电容三点式LC振荡电路也叫Kobitz振荡电路。类似于电感三点式LC振荡电路,不同的是电容元件和电感元件互换了。如图1所示。

图1电容三点式LC振荡电路

在LC谐振电路的Q值足够高的情况下,电路的振荡频率为

这种振荡电路的特点是振荡频率可以做得更高,一般可以达到100MHz以上。由于C2对高次谐波的阻抗较小,反馈电压中的高次谐波分量较小,所以振荡波形较好。电路的缺点是不方便调节频率,因为调节电容改变频率时C1和C2很难按比例变化(即使C1、C2采用双可变电容),导致电路性能不稳定。因此,该电路只适用于产生固定频率的振荡。

最简单的LC振荡电路图(2)图(a)是变压器反馈LC振荡电路。晶体管VT是一个共发射极放大器。变压器T的初级是具有频率选择功能的LC谐振电路,变压器T的次级向放大器输入提供正反馈信号。当电源接通时,LC回路中有微弱的瞬态电流,但只有与回路谐振频率f0相同频率的电流才能在回路两端产生较高的电压,这个电压通过变压器初级L1、L2的耦合送回晶体管V的基极。

从图(b)可以看出,只要连接没有错误,这个反馈信号电压就和输入信号电压同相,也就是正反馈。因此,电路的振荡迅速加强并最终稳定下来。

变压器反馈LC振荡电路的特点是频率范围宽,容易振荡,但频率稳定度不高。其振荡频率为:F0=1/2 LC。它常用来产生几十千赫兹到几十兆赫的正弦波信号。

最简单的LC振荡电路图(3)利用应时晶体的高品质因数构成一个LC振荡电路,如图所示。

图中电路类似电感三点式振荡电路。为了使反馈信号达到发射电平,应时晶体应处于串联谐振点,晶体的阻抗接近于零。

对于上面所示的电路,反馈条件得到满足。因此,应时晶体必须是电感性的,以形成lc并联谐振电路并产生振动。由于应时晶体的Q值很高,可以达到几千以上,所以本文所示的电路可以获得很高的振荡频率稳定性。

最简单的LC振荡电路图(四)电磁炉的LC振荡模块是电磁炉的核心电路,其工作原理是LC并联谐振原理。电感线圈和振荡电容器不断充电和放电以产生振荡波形。其中l是电感线圈,c是振荡电容。LC振荡电路的工作过程是:当IGBT C极电压为0V时,IGBT导管(当监控电路检测到C极电压为0V时,IGBT导通),此时,电感线圈开始储能;当IGBT由导通变为关断时,由于电感线圈的作用,电流仍会沿之前的方向流动;由于IGBT关断,电感只能给电容C充电,从而导致C极电压不断上升,直到充电电流变小,降至0。此时,电容C开始通过线圈放电,C极的电压降低。当C极电压降至0V时,监控电路工作,IGBT再次打开,依此类推,如图2-19所示。

最简单的LC振荡电路图(5)

这是一个共发射极放大器电路。变压器T的初级绕组L1和C组成LC谐振电路,谐振时阻抗最大,其他情况下阻抗最小。RB1和RB2是保证晶体管工作在放大区的基极偏置电阻,CB是信号输入耦合电容,re是稳定晶体管静态工作点和减少信号失真输出的DC负反馈,ce是提高信号增益的旁路电容,变压器次级绕组L2是信号反馈端。

工作原理如下:当DC电源EC供电时,电流流经RB1和RB2,通过分压电阻为基极升高合适的工作电压,三极管开始工作在放大状态,同时作为三极管负载的L1和电容C开始工作。这里需要注意的是,电流会从小到大逐渐增大,直到达到稳定,电压也会随之变化。由于这样的电流变化过程,次级绕组L2将被电容器CB感应的相同信号送回输入端,从而信号将被放大并连续输出。此时L1会有很大的电流流入集电极,因为没有达到谐振频率,U0电压很小,可以认为没有输出。L2将再次感应信号,并将其发送回输入端。直到信号频率达到谐振频率,L1和C都有很大的阻抗(实际上没有集群也不大,理想情况下没有集群电阻值大),这样一来,