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基础电子里的反射、振铃及环绕振荡

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简介:
本文章探讨了在基础电子产品中常见的反射、振铃和环绕振荡现象,分析其成因并提供解决方法。适合工程师和技术爱好者阅读。 反射(Reflection)、振铃(Ringing)以及环绕振荡(Rounding Oscillation)是影响信号完整性的关键因素。理想情况下,在信号传输过程中,发送端的信号会被接收端完全无损地接收到。然而在实际情况中,由于源阻抗与负载阻抗无法做到完美匹配,一部分信号会在到达负载时被反射回源头。 具体来说,如果负载电阻小于源电阻,则产生的反射电压为负;反之则为正。布线设计的不合理、不正确的端接处理、通过连接器传输以及电源层平面的断裂等都会导致这种现象的发生。此外,在线路中过度存在的电感和电容也会引发更严重的振铃与环绕振荡问题,前者属于欠阻尼状态,后者则是过阻尼情形。

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    本文章探讨了在基础电子产品中常见的反射、振铃和环绕振荡现象,分析其成因并提供解决方法。适合工程师和技术爱好者阅读。 反射(Reflection)、振铃(Ringing)以及环绕振荡(Rounding Oscillation)是影响信号完整性的关键因素。理想情况下,在信号传输过程中,发送端的信号会被接收端完全无损地接收到。然而在实际情况中,由于源阻抗与负载阻抗无法做到完美匹配,一部分信号会在到达负载时被反射回源头。 具体来说,如果负载电阻小于源电阻,则产生的反射电压为负;反之则为正。布线设计的不合理、不正确的端接处理、通过连接器传输以及电源层平面的断裂等都会导致这种现象的发生。此外,在线路中过度存在的电感和电容也会引发更严重的振铃与环绕振荡问题,前者属于欠阻尼状态,后者则是过阻尼情形。
  • 判断中三点式路能否方法
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    本文介绍了分析和判断基础电子学中的三点式振荡电路是否能够实现自激振荡的具体方法与条件。通过探讨反馈网络的设计原则以及相位和增益的要求,为读者提供深入理解振荡器工作原理的视角。 在电子技术领域中,振荡电路是一种至关重要的组成部分,它们可以自动生成稳定的周期性信号。其中,三点式振荡器是常见的一种设计类型。 判断一个三点式振荡电路是否能够产生振荡的关键在于分析其是否满足特定的条件——即增益乘频率(AF)等于1。这个条件包括了两个方面:振幅条件和相位条件。对于LC振荡电路,特别是当涉及到两点电容或一点电感的设计时,在直流通路中直接判断出具体的振幅条件比较困难,因此通常我们只需关注相位条件是否满足。 三点式振荡器是指在LC振荡电路的选频网络部分使用两个电容器和一个线圈或者两个线圈与一个电容器组合而成。这种特殊的设计使得该类型的振荡电路能够在特定频率下工作,从而生成所需的信号频率。这些放大元件可以是运算放大器、晶体管或场效应管。 在具体分析过程中,首先需要检查直流通路中的状态以确保放大器件处于正常工作的放大区域;接着,在交流通路上通过“射同基反”规则来判断电路的相位条件。“射同基反”指的是发射极与集电极之间(对于晶体管)或源级和栅级之间(对于场效应管),以及发射极/源级到基极之间的电抗元件配置应符合一电容加一线圈的形式,从而确保180度的相位反馈。 例如,在一个典型的三点式振荡电路中,如图2所示,晶体管的一个电容器连接于其发射极上,另一个则接在集电极处,并且通过基极与之相连的是一个线圈。这样的配置满足了“射同基反”条件,因此能够实现自激振荡功能。 三点式振荡电路的分析方法简化了学生对复杂相位条件的理解过程。利用这一原则可以直观地判断出电路是否具备产生所需信号的能力。然而,“射同基反”的应用主要局限于由晶体管或场效应管构成的基本级数内,对于其他类型的振荡器可能需要采用不同的评估方式。 掌握这些基本原理有助于设计和调试各种电子系统的振荡部分,在实际操作中非常重要。
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    环形振荡器是一种由偶数级反相器构成的简单时序电路,能够产生稳定的自由震荡信号,在电子工程领域有广泛的应用。 环形振荡器的工作原理是利用门电路的固有传输延迟时间将奇数个反相器首尾相连构成。由于该电路缺乏稳态,在静态条件下(即没有产生振荡的情况下),每个反相器的输入输出状态不能稳定在高电平或低电平,而是介于两者之间。 假设某一时刻v11产生了微小的正向变化,经过G1门的传输延迟时间tpd后,会在v12处形成一个幅度更大的负向脉冲。随后这个信号通过后续反相器(如G2)再次经历tpd的时间延迟,并在下一个节点产生更强烈的正向波动;当此过程进行到第三个反相器时,在输出端vo出现了一个更大振幅的负波形,同时反馈至首个门电路输入端v11。因此,经过3倍传输延时期间后,信号再次返回初始状态并重复上述变化序列。 如此循环往复,环形振荡器便能持续产生稳定的震荡波形。
  • 高频路在无线作用
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    本文章主要探讨高频振荡电路在无线电发射系统中的核心功能与应用价值,分析其工作原理及其对信号传输效率和质量的影响。 无线电发射电路基础——高频振荡电路,在无线通信领域扮演着至关重要的角色。本段落将深入探讨该领域的基本原理及其在实际应用中的重要性。 ### 高频振荡电路概述 作为产生并传输无线电波的关键,高频振荡器是任何有效的无线电发射系统不可或缺的部分。它能够在没有外部信号输入的情况下自主生成稳定的高频率电信号,在几百kHz到数百MHz的范围内运作,并应用于无线通信、广播、遥控及遥测等多个领域。 ### 振荡器类型 #### 变压器耦合振荡器 变压器耦合式是高频振荡电路的一种常见形式,通过利用变压器实现反馈机制来维持在特定频率下的持续振荡。这种类型的振荡器中包含两个线圈L1和L2以及一个电容器C2。其中,L2与C2构成LC并联回路作为晶体管VT的集电极负载;而另一个线圈L1则连接到基极以提供反馈信号给VT,形成选频放大器仅允许特定频率f0通过正向反馈维持振荡状态。 #### 三点式振荡器 另一种广泛使用的高频振荡电路是基于三个关键元件直接与晶体管的电极相连的设计。这种设计提高了电路稳定性,并且易于控制其工作频率。它的核心是由两个线圈和一个电容器组成的回路,通过调整这些组件可以实现对输出信号精确频率的选择。 ### 等幅波发射机制作实例 为了更直观地了解高频振荡器的应用场景,本段落提供了一个等幅波发射机的具体制作案例。这类设备用于产生未被调制的无线电载波信号,在广播和简单的遥控系统中非常有用。 #### 电路原理 该例子中的核心组件包括晶体管VT1、VT2以及线圈L1和电容器C1。这些元件共同构成了高频振荡器,其工作频率通常设定为40MHz左右。产生的高频频谱通过另一个线圈(L2)传输到天线上进行发射。 #### 元器件选择与自制 对于元器件的选择来说,除了指定的晶体管之外,还需要使用特定类型的电容器和自绕制的空心线圈来确保电路在高频条件下正常工作。此外,还涉及到了自制阻流圈的技术细节以及如何组装这些元件以构建完整的发射机。 #### 制作与调试 制作过程中需要注意正确安装各个元器件,并且根据需要微调某些参数如电容器容量或线圈间距以便调整振荡频率。当使用适当的开关代替电源时,该装置可以作为简易的等幅无线电发报机供业余爱好者进行测试和学习。 ### 结论 高频振荡电路在设计与制造满足特定需求的无线发射设备方面至关重要。从理论分析到实际操作应用,这类技术不仅对专业人士来说意义重大,在爱好者的实践中也同样具有吸引力。通过本段落的学习,读者可以进一步理解并掌握这一领域的知识和技术要点。
  • 馈式变压器
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    反馈式变压器振荡电路是一种利用变压器耦合正反馈机制产生高频信号的电子电路,广泛应用于无线电发射机、振荡器及各种频率发生装置中。 为了学习模拟电子技术中的振荡器部分,通过理论知识的学习有助于更好地理解和掌握相关内容。
  • _cmos器_
    优质
    CMOS环形振荡器是一种由奇数个门电路首尾相连构成的振荡器,广泛应用于时钟产生、频率合成及温度传感器等领域。 本段落探讨了在CMOS集成电路设计中常用的三种振荡器,并计算它们的振荡周期。文章还对这些电路进行了仿真及性能分析。
  • 于西勒压控制型LC
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    本研究设计了一种新型电压控制型LC振荡器,采用西勒振荡电路作为核心结构,能够实现宽频带、高稳定性的正弦波信号输出。 基于西勒经典振荡电路设计并制作了LC振荡器。采用锁相环技术进行稳频,并利用AGC原理实现稳幅功能。该装置能够支持步进频率调节输出。