简 介：本文记录了一个有趣的LC振荡电路实验。实验者使用差分放大电路与25mH共模电感、1微法电容构建了LC振荡电路，实测频率843Hz与理论值1kHz存在差异。通过分析发现，这是由于互感线圈耦合导致等效电感增大至35.6mH所致。文章探讨了该电路频率误差的成因，指出其带载能力有限、波形易失真等局限性，同时赞赏了实验者手工搭建电路的探索精神。整个实验展现了电子设计的魅力，也体现了爱好者对电子技术的真挚热爱。
关键词：LC震荡电路，差分放大电路
差分LC震荡电路
01LC振荡电路
今天，看到 B 站朋友的留言， 分享了他自己的电子实验中的发现。 一张朴素的纸张上， 手工绘制了实验的电路。 这是一个差分放大电路。 只是在输出和输入连接有一个 25mH 的共模电感。 其中 LC 谐振的电容摆在旁边， 电容容值为 1微法。 接下来， 他手持电容连接在差分放大电路的输入端。 使用l四个鳄鱼嘴夹子将差分放大电路的输出和输入连接外部的共模互感线圈。 黄色震荡电容， 并联在输入端的互感线圈两端。 根据现在的互感线圈同铭端， 此时电路形成 LC 正反馈振荡电路。
这款带宽 110MHz 的手持示波器也着实的可爱。 让我想起了我曾经也有过这么一台手持示波表。 根据他在电路中的谐振电感和电容的数值， 可以计算出谐振频率， 应该在 1kHz左右。 但是，示波器给出的测量频率只有 843Hz。 应该说实际信号频率和理论值相差还是蛮大的。 猜测，这是由于 电感和电容的标称值对应的误差造成的。
那么问题来了。 这个误差究竟是因为电容的问题， 还是互感线圈的问题呢？ 现在是外部互感线圈连接的情况。 鳄鱼嘴夹子连接到互感器的原边和副边， 由于现在频率比较低， 这样的连接虽然会带来 一定的杂散电感， 但也不至于会造成很大的影响。 令人感到惊讶的是， 实验电路居然使用的纽扣电池进行供电。 说实在的， 这类电池往往容量比较低， 我记得自己小时候是不太敢直接使用这类电池进行电路实验的。 斑驳的桌面显示这焊接电路留下的岁月的痕迹。 隔着屏幕似乎都能够闻到桌面上的松香和焊油的味道。
假设实验电路中的电感和电容的数值， 都是用 LCR 表预先测量过， 而且数值没有错。 那么对应的谐振频率应该是 1006Hz。 下面，我们来分析一下， 实际产生的 843Hz的震荡频率究竟怎么来的。 这里就不得不考虑 这两个线圈之间是耦合的关系了。 两个线圈共同缠绕在同一个铁芯上， 他们之间是有互感的。 其中一个线圈连接在差分放大器的输出。 此时可以看成它两端是交流短路的。 这样， 就会造成原边的等效电感增加。 也就是参与 LC 谐振的原边电感比 25mH大。 假设 电容是精确的 1微法， 测量频率是正确的。 可以算出， 现在互感线圈一边的等效电感应该是 35.6mH。 大于 25mH的单边电感。 由此也就解释了震荡频率的由来。
最后， 再来看一下这位朋友的疑问。 对于这个震荡的电路。 他提出为何在网络上看不到别人应用这种振荡电路。 我想， 一方面这个电路震荡频率不准确， 实际上也会受到负载的影响， 使得谐振回路的等效电感发生变化。 因此它的带载能力也是有限的。 另外，由于这个信号是差分信号。 对地的波形会有失真， 不太容易提供给后级的放大电路。
看到这洞洞板搭建的测试电路， 依然让我们体会到电子系统的魅力。 也许只有那些内心真正喜爱电子的朋友， 才能够体会到其中的乐趣。 但愿这种淳朴、本真、感性的体验， 永远滋润着我们生活的每一天。
