文獻(xiàn)[1—2]對(duì)反饋型正弦波振蕩器的起振條件提出了一種新見(jiàn)解。由于起振問(wèn)題是線性電路在零激勵(lì)條件下的本征問(wèn)題，因而應(yīng)采用線性微分方程的理論方式處理起振過(guò)程，得到普適的電路起振判據(jù)：存在復(fù)數(shù)s。，使復(fù)頻域中的環(huán)路增益(s。)=1，Re(s。)>0，且lm(s。)≠0。(s。正是微分方程通解所涉及的特征根，而(S。)=1是特征方程，以上條件說(shuō)明特征根在右半平面。)并指出在接近平衡態(tài)時(shí)，電路起振的充分必要條件可以表達(dá)為相量形式，即以下(A)(B)兩組條件之一得到滿足：

式中(∞)是T(joJ)的幅角。文獻(xiàn)[2]根據(jù)普適的電路起振判據(jù)，詳細(xì)討論了文氏電橋振蕩器及變壓器耦合振蕩器中滿足起振條件的元件參數(shù)范圍，證實(shí)了這種復(fù)頻域分析法對(duì)于判斷電路能否起振具有很好的全域預(yù)測(cè)能力。文獻(xiàn)[1]指出，用相量法分析，現(xiàn)有的常規(guī)振蕩器能夠滿足T(jto。)>1，且呻(to)／a~l：．<0，這兩條合在一起，才使電路可以起振。相量法的恰當(dāng)應(yīng)用與新電路設(shè)計(jì)的范例見(jiàn)文獻(xiàn)[3]。

文將在以上工作的基礎(chǔ)上，探討電路起振時(shí)相量形式環(huán)路增益的可能變化形式，并辨析由此導(dǎo)致的電路不同終態(tài)。與此相伴的，是對(duì)振蕩現(xiàn)象和振蕩器工作機(jī)制的完整細(xì)分，和對(duì)相量法分析工具的適用性及其簡(jiǎn)便而合理的應(yīng)用方式的新認(rèn)識(shí)。

1近平衡態(tài)起振的延拓與振蕩現(xiàn)象

以T(j)略大于1的近平衡態(tài)起振時(shí)，特征根在右半平面內(nèi)接近于虛軸。如果改變?cè)?shù)使T(j)逐漸變得更大，特征根將漸漸遠(yuǎn)離虛軸。當(dāng)特征根最后落在右半實(shí)軸時(shí)，電路不再能夠起振。對(duì)于T(jto)小于1的情況也有類似分析。所以對(duì)于每個(gè)具體電路，能夠起振的T(j)取值范圍(可以稱為“有效起振區(qū)間”)有可能是從1(不包括1)向右延拓至某個(gè)大于1的實(shí)數(shù)(不包括這個(gè)數(shù)本身)；也有可能是從1(不包括1)向左延拓至某個(gè)小于1的實(shí)數(shù)(不包括這個(gè)數(shù)本身)。

以式(1)中的(B)組條件實(shí)現(xiàn)近平衡態(tài)起振時(shí)，至少是實(shí)現(xiàn)了T(j∞。)<1的起振。在這種情況下，它還有進(jìn)一步向左延拓至負(fù)數(shù)的可能，從而實(shí)現(xiàn)(j∞)為負(fù)值的起振!

總的來(lái)說(shuō)，根據(jù)式(1)的(A)或(B)兩組相量形式的起振條件，可以確知“有效起振區(qū)間”的下限或上限為“l”。

電路最終能否實(shí)現(xiàn)平衡振蕩，則是另外一個(gè)問(wèn)題。平衡條件為T(jto，)=1[4-6]，只是式中的T(jo~)是當(dāng)信號(hào)X(t)逐漸增大后因元件參數(shù)改變而得到的相應(yīng)值。

電路起振時(shí)如果滿足

的非線性特性時(shí)，電路不能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)平衡振蕩。其中發(fā)生的信號(hào)過(guò)程應(yīng)當(dāng)是：先產(chǎn)生增幅振蕩，當(dāng)信號(hào)達(dá)到一定強(qiáng)度后，振蕩信號(hào)反而消失。這種信號(hào)過(guò)程不同于不能起振的電路中在電路接通后由于電流沖擊而產(chǎn)生的減幅振蕩信號(hào)衰減過(guò)程。這種具有新機(jī)制的信號(hào)現(xiàn)象可稱為奇異振蕩現(xiàn)象，相應(yīng)的電路稱為奇異振蕩電路

2不同類型電路的起振條件分析

以下各電路均為最簡(jiǎn)形式的交流通路，以突出本質(zhì)內(nèi)容。在每種情況下所列舉的電路個(gè)數(shù)以能夠說(shuō)明問(wèn)題為限(T(jto．)大于1的起振是為了對(duì)比討論而寫下的)。以下每種情況都有更多的電路實(shí)例沒(méi)有例舉。本文中這些電路設(shè)計(jì)出來(lái)，主要目的在于有對(duì)比性地、系統(tǒng)性地對(duì)理論分析的各種可能性加以驗(yàn)證，但這并不妨礙其可能的實(shí)用價(jià)值。