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一阶电路基础知识-CSDN博客
振荡器（Oscillation）
振荡器是一种在无外部激励信号下，它能够自激振荡，产生持续交变电压或电流输出，产生连续振荡信号的电路元件。它通过正反馈回路将一部分输出信号重新输入到输入端，从而实现自激振荡。振荡器的输出信号通常是一个稳定的频率和幅度。
其主要功能是将直流能量转换为交变能量，并保持输出信号的稳定振荡。振荡器可以产生不同频率和波形的输出信号，如正弦波、方波、三角波等。电路振荡现象可能逐渐消失，也可能持续不变地维持着。
振荡包含了谐振，谐振器是无源的，需要外围驱动，振荡器，将直流电能转换为具有一定的额频率的交流电能，例如石英晶体振荡器属于有源器件，内部包括了石英晶体及控制电路。振荡器广泛应用于时钟电路、音频发生器和数字系统中。
按选频回路元件性能分类：LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器等。
LC振荡器
最简单的LC振荡电路就能产生振荡。如下图，当开关由A切换至B，充满电的电容给电感充电，紧接着电感再给电容充电，如此往复。由于电路中不可避免的电阻会将电能消耗为热能，所以振荡波形随之衰减，直至消失。
LC振荡器的振荡波形衰减图
RC振荡器
常见的RC振荡电路有两种，一种是RC相移振荡电路，另一种是RC桥式振荡电路，这两种电路都是由正反馈网络、选频网络和放大器组成的。这种振荡电路一般产生低频率信号，频率只有1Hz~1MHz。
RC相移振荡电路
RC 振荡器是一种正弦振荡器，用于在线性电子元件的帮助下产生正弦波作为输出。RC相移振荡器包括数个单级RC网络、一个反馈网络和一个放大器。
在实际单个电阻电容网络，其输出电压“超前”输入电压某个角度小于 90°。在理想单极 RC 网络中，它将产生恰好为 90 ° 的最大相移，但由于振荡需要 180 °的相移，因此在 RC 振荡器设计中必须使用至少两个单极网络。
RC振荡器相移网络
然而，实际上每个 RC 级很难获得准确的 90 °相移，因此我们必须使用更多级联的 RC 级来获得振荡频率所需的值。
高通滤波器相移振荡器电路的频率：
N = 使用/将使用的 RC 网络数量
我们也可以使用低通滤波器并且相移将为负。在这种情况下，上面的公式将无法用于计算振荡器的频率，将适用另一个公式。
低通滤波器相移振荡器电路的频率：
如果我们想要进行 360 度相移，则需要一个有源组件 来产生额外的 180 度相移。这是由晶体管或放大器完成的，需要额外的电源电压。下面的电路显示了使用 BJT 的 RC 移相振荡器。 NPN 晶体管用于产生 180 度的相移 ，如果我们想改变这种改变电容器值的方法的频率，或者通过消除单独的固定电容器在这三个极上单独使用可变预设电容器。
RC移相振荡器特点
优点：简便，对低频稳定，一般用于频率固定且稳定性要求不高的场合。频率范围几赫-十千赫。
缺点：选频作用差，振幅不稳，频率调节不便，频率精度并不完美，也无法避免噪声干扰
建立反馈连接以使用该三极 RC 网络将能量检索回放大器。这是稳定的正振荡和产生正弦电压所必需的。由于反馈连接或配置， RC振荡器是反馈型振荡器。
RC桥式(反馈型)振荡电路
RC桥式振荡电路将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路，放大器件可采用集成运算放大器。
反馈环路连接在第一个极点 RC 振荡器上，并馈送到运算放大器的反相输入引脚。由于这种反向反馈连接， 运算放大器将产生 180 度相移。三个 RC 级将提供额外的 180 度相移。 在右侧Vout 的运算放大器第一个引脚上获得所需的 360 度相移波输出。
运算放大器相位超前 RC 振荡器电路
运算放大器相位滞后 RC 振荡器电路
晶体振荡器
以频率的高低分类，其中较低的频率是串联谐振；较高的频率是并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路。
谐振器（Resonator）
谐振器是振荡器电路在一种能够在特定频率下产生共振，通过调节其内部参数使得其响应特定频率处于最大幅度的电路元件。
当外部输入信号的频率与谐振器的固有频率相匹配时，谐振器会产生共振现象，使得电路中电流和共振的振幅达到最大。谐振器通常由电感和电容组成，其中电感储存能量，电容则控制频率。
谐振器可以用于滤波、频率选择、信号增强等应用，通常设计用于某个特定频率范围。在无线通信系统中广泛应用。例如，在无线电接收机中，谐振器用于选择特定的频率信号，以过滤掉其他频率的干扰信号。此外，谐振器还用于天线系统中，以增强信号的传输效果。
两者结构与工作原理
振荡器：
- 振荡器由反馈网络、放大器和一个能源供给组成。
- 工作原理是在反馈网络中引入相位差，使得输出信号被再次输入到放大器中，从而实现自激振荡。
- 振荡器可以根据所使用的元器件、反馈网络的类型和频率稳定性来分类。
谐振器：
- 谐振器通常由电感、电容和电阻等元件组成。
- 它利用能量储存和传递的原理，在特定频率下实现共振现象，使得输入信号在这一频率处于最大振幅。
- 谐振器可以是并联谐振器、串联谐振器或其他类型，用于调谐、选频、滤波等应用。
