LC振荡电路充电时必须满足三个条件才能够维持下去。
①必须有一个LC振荡回路,它是振荡的内因,并且决定了谐振的频率;其振荡的频率计算公式为:f=1/2π√LC或ω=1/√LC;式中的f为频率,单位:赫兹Hz;L为电感线圈的电感量,单位:亨利H;C为电容器电容量,单位:法拉F。
②必须有正反馈控制能量补充,并且正反馈要足够大,以保证补充的能量不小于一次振荡中所消耗的能量(所谓正反馈就是输出的反馈信号电压与回来到输入端的信号电压同相),这就决定了LC振荡电路充电时的电流为什么会增大的原因。
③使用非线性元件晶体管作为电子开关,当振荡强一点时反馈弱一些,自动调节振荡幅度。相反,当振荡弱一点时,晶体管产生的正反馈就增强一些,自动调节振荡幅度大一些,这样才能够保持等幅振荡。
常用的LC振荡的基本电路有四种形式,即变压器耦合LC振荡器、电感三点式LC振荡器、电容三点式LC振荡器、石英晶体LC振荡器(石英晶体LC振荡器是使用频率最高的一种振荡器,它具有良好的稳定频率)。这种形式的悟空问答题,我记得在2018年回答过,当时用石英晶体LC振荡电路回答的,用电感三点式LC振荡器来说。见下图所示。
上图的L1+L2和C可以构成振荡回路,具备振荡的第一条件。它的反馈是由线圈L2来完成的,当B点为负时,L2通过Cb加到晶体管BG基极以一个负信号,这样晶体管BG变为导体状态,集电极上此时送一个正信号到线圈A点,也就是使得A点更加正,B点更加负。显然这样的反馈是正反馈,振荡得到能量的补充,满足了振荡的第二个条件,这样就可以维持下去。
晶体三极管BG满足振荡的第三个条件,它的外围元件的电阻R1、R2、Re是用来稳定晶体三极管BG的偏值电流的,Cb是用来耦合反馈信号而又能隔断直流电流的。同样Cc是用来补充能量,同时也用来隔离直流电流的。电容Ce是交流信号的旁路电容器。