振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法由线圈在磁场中转动产生,只能由振荡电路产生。
振荡电路物理模型(即理想振荡电路)的满足条件:
①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。
②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。
③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。
充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。
放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。
充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。
放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。
在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化,这种现象叫电磁振荡。
正弦波振荡器在量测、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有着广泛的应用。例如调整放大器时,我们用一个“正弦波信号发生器”合成一个频率和振幅均可以调整的正弦信号,作为放大器的输入电压,以便观察放大器输出电压的波形有没有失真,并且量测放大器的电压放大倍数和频率特性。这种正弦信号发生器就是一个正弦波振荡器。它在各种放大电路的调整测试中是一种基本的实验仪器。在无线电的发送和接收机中,经常用高频正弦信号作为音频信号的“载波”,对信号进行“调制”变换,以便于进行远距离的传输。高频振荡还可以直接作为加工的能源,例如焊接半导体器件引脚时使用的“超声波压焊机”,就是利用60KHz左右的正弦波(即超声波)作为焊接的“能源”。
那么一个正弦波振荡器为什么能够自己产生一个正弦波的振荡呢?它产生的正弦振荡又怎么能够满足我们所提出来一定频率和振幅的要求呢?最后,这个正弦振荡在外界干扰之下又怎么能够维持其确定的振荡频率和振幅呢?这些就是下面我们要讨论的基本问题。放大电路是典型的两端口网络,振荡电路是一个典型的单端口网络,只有一个射频信号的输出端口。从能量转化的角度来看射频放大电路和射频振荡电路都是直流电的能量转换到特定频率射频信号的能量。两者的区别就在于振荡电路没有射频信号的输入而放大电路必须有射频信号的输入。振荡电路的技术指标包括:出射频信号频率的准确度和稳定度;②输出射频信号振幅的准确性和稳定度;③输出射频信号的波形失真度;④射频信号输出端口的阻抗和最大输出功率。对于射频振荡电路的设计都需要按照上述技术指标进行。通常在射频信号源的参数中也可以找到上述技术指标。