晶体管振荡器：电路、工作及其应用
通常，振荡器是一种电子设备，用于将DC能量转换为具有高频的AC能量，其中频率范围从Hz到一些MHz。振荡器不需要任何外部信号源，比如放大器。。。。
通常，振荡器是一种电子设备，用于将DC能量转换为具有高频的AC能量，其中频率范围从Hz到一些MHz。振荡器不需要任何外部信号源，比如放大器。通常，振荡器有两种类型，正弦和非正弦。正弦振荡器产生的振荡是在稳定的频率和振幅下形成的正弦波，而非正弦振荡器生成的振荡是复杂的波形，如三角波、方波和锯齿波。因此，本文讨论了晶体管作为振荡器或晶体管振荡器–使用应用程序。
定义晶体管振荡器
当晶体管作为具有适当正反馈的振荡器时，它被称为晶体管振荡器。如果储能器和反馈电路正确连接到该振荡器，则该振荡器对于任何期望的频率连续产生无阻尼振荡。
晶体管振荡器电路图
晶体管振荡器的电路图如下所示。通过使用这个电路，我们可以简单地解释如何使用晶体管作为振荡器。该电路分为三部分，如下所示。
油箱回路
储能电路产生随晶体管变化的振荡，并在集电极侧产生放大输出。
放大器电路
该电路用于放大基极-发射极电路中可用的微小正弦振荡，并以放大的形式产生输出。
反馈电路
反馈电路在这个电路中是一个非常重要的部分，因为对于放大器来说，它需要一些能量来在储能电路处进行放大。因此，集电极电路的能量利用互感现象反馈到基极电路。通过使用这个电路，能量从输出端反馈到输入端。
晶体管作为振荡器的工作
在上述晶体管振荡器电路中，晶体管被用作CE（公共发射极）电路，其中发射极对基极和集电极端子都是公共的。在发射极和基极输入端子之间，连接了一个储能电路。在储能电路中，电感器和电容器并联连接，以在电路内产生振荡。
由于储能电路内的电压和电荷振荡，基极端子处的电流波动，因此基极电流的正向偏置周期性地变化，然后集电极电流也周期性地改变。
LC振荡本质上是正弦的，因此基极和集电极电流都是正弦变化的。如图所示，如果集电极端子处的电流正弦变化，那么所获得的输出电压可以简单地写为Ic-RL。该输出被认为是正弦输出。
一旦我们在时间和输出电压之间画出一个曲线图，那么曲线将是正弦曲线。为了在储能电路中持续振荡，我们需要一些能量。但在这个电路中，没有直流电源或电池可用。
因此，我们使用软铁棒在集电极和基极电路中连接L1和L2电感器。因此，这个棒将L2电感器连接到L1电感器，因为它的互感，集电极电路中的一部分能量将连接到电路的基极侧。因此，储能电路内的振荡被持续并放大。
振荡条件
晶体管振荡器电路必须遵循以下内容
- 环路的相移应为0度和360度。
- 环路增益必须大于1。
- 如果正弦信号是首选输出，则环路增益>1将迅速导致o/p在两个波形峰值处饱和，并产生不可接受的失真。
- 如果放大器的增益>100，则会导致振荡器限制两个波形峰值。为了满足上述条件，振荡器电路应包括某种类型的放大器，以及其输出的一部分，该部分应反馈到输入。为了克服输入电路中的损耗，我们使用了反馈电路。如果放大器的增益＜1，则振荡器电路将不会振荡，如果增益＞1，则电路将振荡并产生失真信号。
晶体管振荡器的类型
有不同种类的振荡器可用，但每个振荡器都有相同的功能。因此，它们产生连续的无阻尼输出。但是，它们在向振荡电路或储能电路提供能量时发生变化，以满足频率范围以及它们所使用的损耗。
使用LC电路作为振荡电路或储能电路的晶体管振荡器对于产生高频输出非常流行。下面将讨论不同类型的晶体管振荡器。
哈特利振荡器
哈特利振荡器是一种电子振荡器，用于通过调谐电路确定振荡频率。该振荡器的主要特点是，调谐电路包括一个通过两个串联电感器并联的电容器，振荡所需的反馈信号从两个电感器的中心连接获得。哈特利振荡器适用于高达30MHz的射频范围内的振荡。要了解有关此振荡器的更多信息，请单击此处–Hartley振荡器。
晶体振荡器
晶体管晶体振荡器适用于电子和无线电的不同领域。这些类型的振荡器在提供在逻辑或数字电路中使用的廉价CLK信号方面起着关键作用。在其他实例中，此振荡器可用于提供恒定且精确的RF信号源。因此，这些振荡器经常被无线电爱好者或无线电发射机电路中的无线电爱好者使用，无论它们在哪里都是最有效的。要了解有关此振荡器的更多信息，请单击此处-晶体振荡器。
科尔皮特振荡器
Colpitts振荡器与Hartley振荡器完全相反，只是储能电路中的电感器和电容器被相互替换。这种振荡器的主要优点是通过减少谐振电路中的互感和自感，提高了振荡器的频率稳定性。这个振荡器基于正弦信号产生非常高的频率。这些振荡器具有高频稳定性，能够承受低温和高温。要了解有关此振荡器的更多信息，请单击此处–Colpitts振荡器
维恩电桥振荡器
维恩桥振荡器是一种音频振荡器，由于其显著的特点而被频繁使用。这种类型的振荡器没有波动，也没有电路的环境温度。这种振荡器的主要好处是频率从10Hz变化到1MHz。所以这个振荡电路具有很好的频率稳定性。要了解有关此振荡器的更多信息，请单击此处–Wien桥式振荡器。
相移振荡器
RC相移振荡器是一种振荡器，只要使用简单的RC网络来向反馈信号提供必要的相移。与Hartley&Colpitts振荡器类似，该振荡器使用LC网络来提供所需的正反馈。这种振荡器具有出色的频率稳定性，在广泛的负载范围内产生纯正弦波。要了解有关此振荡器的更多信息，请单击此处–RC相移振荡器
不同晶体管振荡器的频率范围是：
- wien电桥（1Hz至1MHz），
- 相移振荡器（1Hz至10MHz），
- 哈特利振荡器（10kHz至100MHz），
- Colpitts（10kHz至100MHz）&
- 负阻振荡器>100MHz
使用谐振电路的晶体管振荡器
晶体管振荡器使用谐振电路，包括串联的电感器和电容器，将产生频率振荡。如果电感器加倍，电容器将变为4C，则频率由
上述频率表达式用于串联LC电路内的LC振荡的频率。之后，找到两个频率，如f1和f2的比值，并代入电感和电容值的变化，可以用“f1”来找到“f2”频率。
两个频率（f1和f2）的比值
此处“L”加倍，“C”变为4C
将这些值代入上述方程，则我们可以得到
如果我们根据“f1”频率找到“f2”频率，那么我们可以得到以下方程
应用
这个晶体管作为振荡器的应用包括以下内容。
- 如果振荡和反馈电路正确连接到晶体管振荡器，则晶体管振荡器用于产生任何期望频率的恒定无阻尼振荡。
- 维恩电桥振荡器广泛用于音频测试、功率放大器失真测试，也用于交流电桥激励。
- 哈特利振荡器用于无线电接收机。
- Colpitt的振荡器用于产生频率极高的正弦输出信号。
- 这些广泛用于仪器仪表、计算机、调制解调器、数字系统、船舶、锁相环系统、传感器、磁盘驱动器和电信。
因此，这一切都是关于晶体管振荡器的概述——类型及其应用。这里有一个问题，振荡器的功能是什么？