LC振蕩電路原理是LC振蕩電路是指由電感L和電容C組成選頻網絡，用於產生高頻正弦波信號的電路。在許多情況下，LC振蕩電路也稱為振蕩器電路、諧振電路、諧振電路或調諧電路。
常見的LC正弦波振蕩電路有變壓器反饋式LC振蕩電路和電感三點LC振蕩電路和電容三點LC振蕩電路。LC振蕩電路的輻射功率與振蕩頻率的四次方成正比，允許振蕩LC電路輻射足夠強的電磁波，必須提高振蕩頻率，電路呈開路形式。
壹、什麽是LC振蕩電路？
LC振蕩電路是指由電感L和電容C組成選頻網絡，用於產生高頻正弦波信號的電路。在許多情況下，LC振蕩電路也稱為振蕩器電路、諧振電路、諧振電路或調諧電路。常見的LC正弦波振蕩電路有變壓器反饋式LC振蕩電路和電感三點LC振蕩電路和電容三點LC振蕩電路。
LC振蕩電路的輻射功率與振蕩頻率的四次方成正比，允許振蕩LC電路輻射足夠強的電磁波，必須提高振蕩頻率，電路呈開路形式。
LC振蕩器使用壹個振蕩電路（包括壹個電感和壹個電容），它提供所需的正反饋以維持電路中的振蕩。顧名思義，在這個電路中，壹個充電的電容(C)連接到壹個未充電的電感(L)，
LC諧振電路
上面顯示的電路是壹個LC諧振電路，該電路包含壹個完全充電的電容和壹個完全斷電的電感，該電感的電阻必須盡可能低（理想情況下為零）。如果將充電的電容連接到電阻，則電容的能量將被電阻器消耗，電流最終會停止流動。
但在這種情況下，這個電容（存儲電能）連接到壹個電阻非常低的電感（存儲磁能）。因此，隨著電感開始從電容中獲取能量，它開始通電，並且其能量增加，這反過來又使電容放電。
當電感完全通電時，電容失去所有能量。電感將通過存儲在其中的能量開始為電容充電。從電容到電感以及從電感到電容的能量轉移繼續進行。這種從壹個設備到另壹個設備的持續能量轉移就是常說的LC振蕩。
二、LC振蕩電路原理作用
當壹個完全通電的電容連接到壹個斷電的電感時，整個電路的所有能量都只在電容上，而電感的能量為零。我們將存儲在電容中的能量（電能）表示為(U_E)，將存儲在電感中的能量（磁能）表示為(U_B)。
電流開始從電容流向電器，電感開始通電，電開始放電。電感的能量開始增加，電容的能量開始減少。電路圖下方的條形圖顯示，此時，電感中存儲的能量有壹半等於電容的能量，這意味著電容已將壹半的能量轉移到了電感中。現在，壹旦電容完全放電，電容的所有能量都將轉移到電感。因此，全部電能都轉化為磁能。
由於電容完全放電並且電感完全通電，現在電感將以相同方向的電流開始對電容充電。現在電感已經將壹半的能量轉移到了電容上。最後，電容將再次充滿電，電感將完全通電。但是現在電容的不同之處在於它的極性是相反的。
因此，如果電流再次從電容開始在電路中流動，它將以相反的方向流動。由於電路中的電流現在具有相反的電流，我們可以說它已經完成了交流周期的前半部分並開始了後半部分。因此，當整個周期完成時，電容和電感都將完全充電兩次。
三、基本LC振蕩電路
電路由壹個感應線圈L和壹個電容C組成。電容以靜電場的形式儲存能量，並在其極板上產生電位（靜電壓），而感應線圈以電磁場的形式儲存能量。通過將開關置於位置A，電容充電至直流電源電壓V。當電容充滿電時，開關切換到位置B。
充電的電容現在並聯在感應線圈上，因此電容開始通過線圈自行放電。隨著通過線圈的電流開始上升，C兩端的電壓開始下降。
這種上升的電流在線圈周圍建立了壹個電磁場，該電磁場抵抗了這種電流的流動。當電容C完全釋放了最初存儲在電容中的能量時，C作為靜電場現在存儲在感應線圈中，L作為線圈繞組周圍的電磁場。
由於現在電路中沒有外部電壓來維持線圈內的電流，因此隨著電磁場開始崩潰，電流開始下降。在線圈中感應出壹個反電動勢(e=-Ldi/dt)，使電流保持在原始方向上流動。該電流以與其原始電荷相反的極性為電容C充電。C繼續充電，直到電流減小到零，線圈的電磁場完全崩潰。
最初通過開關引入電路的能量已返回到電容，電容上再次具有靜電電壓電位，盡管它現在具有相反的極性。電容現在開始通過線圈再次放電，並重復整個過程。當能量在電容和電感之間來回傳遞時，電壓的極性會發生變化，從而產生交流型正弦電壓和電流波形。
此過程形成LC振蕩電路的基礎，理論上這種來回循環將無限期地繼續。然而，事情並不完美，每次能量從電容C傳輸到電感器L並從L傳輸回C時，都會發生壹些能量損失，隨著時間的推移，振蕩衰減為零。
如果不是因為電路內的能量損失，這種在電容C到電感L之間來回傳遞能量的振蕩作用將無限期地持續下去。電能在直流或電感線圈的實際電阻中、電容的電介質中以及電路的輻射中丟失，因此振蕩穩定地減小，直到它們完全消失並且過程停止。
在實際的LC電路中，振蕩電壓的幅度在每半個振蕩周期都會減小，最終會消失到零。然後將振蕩稱為“阻尼”，阻尼量由電路的質量或Q因子決定。
四、阻尼振蕩
振蕩電壓的頻率取決於LC諧振電路中的電感值和電容值。我們現在知道，諧振電路中要發生諧振，必須有壹個頻率點，即XC的值，容抗與XL的值相同，感抗(XL=XC)和因此，這將相互抵消，只留下電路中的直流電阻來阻止電流流動。
五、***振頻率
如果我們現在將電感的感抗曲線放在電容容抗曲線的頂部，使兩條曲線在相同的頻率軸上，交點將為我們提供諧振頻率點，（?r或ωr)其中：?r以赫茲為單位，L以亨利為單位，C以法拉為單位。然後通過簡化上述等式，我們得到調諧LC電路中諧振頻率?r的最終等式：
六、LC振蕩公式
L是以亨利為單位的電感
C是以法拉為單位的電容
r是以赫茲為單位的輸出頻率這個等式表明，如果L或C減小，頻率就會增加。該輸出頻率通常以(?r)的縮寫形式給出，以將其標識為“諧振頻率”。
為了保持LC諧振電路中的振蕩，我們必須替換每個振蕩中損失的所有能量，並將這些振蕩的幅度保持在恒定水平。因此，替換的能量量必須等於每個循環期間損失的能量。如果替換的能量太大，幅度會增加，直到發生電源軌削波。或者，如果被替換的能量太小，幅度最終會隨著時間的推移而減小到零，並且振蕩會停止。
替代這種損失能量的最簡單方法是從LC諧振電路獲取部分輸出，將其放大，然後再次將其反饋回LC電路。
七、基本晶體管LC振蕩器電路
上述過程可以使用電壓放大器來實現，該電壓放大器使用運算放大器、FET或雙極晶體管作為其有源器件。然而，如果反饋放大器的環路增益太小，所需的振蕩衰減為零，如果太大，波形就會失真。為了產生恒定的振蕩，必須精確控制反饋到LC網絡的能量水平。然後，當幅度試圖從參考電壓向上或向下變化時，必須有某種形式的自動幅度或增益控制。
為了保持穩定的振蕩，電路的總增益必須等於1或1。再少壹點，振蕩就不會開始或消失到零，再多壹點振蕩就會發生，但幅度將被電源軌削波，從而導致失真。
晶體管LC振蕩電路
雙極晶體管用作LC振蕩器放大器，調諧LC諧振電路用作集電極負載。另壹個線圈L2連接在晶體管的基極和發射極之間，其電磁場與線圈L的電磁場“相互”耦合。
八、基本晶體管LC振蕩器電路工作原理
兩個電路之間存在“互感”，壹個線圈電路中流動的變化電流通過電磁感應在另壹個電路中感應出電位電壓（變壓器效應），因此在調諧電路中發生振蕩，電磁能量從線圈轉移L到線圈L2，並且在晶體管的基極和發射極之間施加與調諧電路中頻率相同的電壓。以這種方式，必要的自動反饋電壓被施加到放大晶體管。
可以通過改變兩個線圈L和L2之間的耦合來增加或減少反饋量。當電路振蕩時，它的阻抗是電阻性的，集電極和基極電壓相差180度。為了保持振蕩（稱為頻率穩定性），施加到調諧電路的電壓必須與調諧電路中發生的振蕩“同相”。
因此，我們必須在集電極和基極之間的反饋路徑中引入壹個額外的180度相移。這是通過以相對於線圈L的正確方向纏繞L2的線圈來實現的，從而為我們提供振蕩器電路的正確幅度和相位關系，或者通過在放大器的輸出和輸入之間連接相移網絡來實現。
因此，LC振蕩器是更常見的“正弦振蕩器”或“諧波振蕩器”。LC振蕩器可以產生高頻正弦波，用於射頻(RF)類型的應用，晶體管放大器是雙極晶體管或FET。
諧波振蕩器有許多不同的形式，因為有許多不同的方法來構建LC濾波器網絡和放大器，最常見的是哈特利振蕩器、Colpitts振蕩器、克拉普振蕩器、Armstrong振蕩器等。
九、LC振蕩電路示例
壹個200mH的電感和壹個10pF的電容並聯在壹起，形成壹個LC振蕩回路。計算振蕩頻率。可以從上面的例子中看到，通過減小電容C或電感的值，L將具有增加LC振蕩電路振蕩頻率的效果。
十、LC振蕩電路的優點
高相位穩定性LC振蕩電路在高頻下產生良好的穩定性。
低噪聲，這是由於反饋網絡中的電感和電容。
高品質因數與其他振蕩器相比，LC振蕩器具有高品質因數。
十壹、LC振蕩電路的缺點
溫度的變化會影響元件，例如晶體管、電容、電阻、電源電壓和電路的電感。
振蕩器的工作頻率不是恒定，這是由於電路中涉及的各種組件。
如果反饋電路中的任何組件發生變化，工作頻率可能會發生變化。
它不適用於低頻。在低頻時，電容和電感不能很好地工作並在電路中產生不穩定。