振荡器的频率稳定度.ppt

3 3LC振荡器的频率稳定度 1 定义 频率稳定度又称频稳度 指在规定时间内 规定的温度 湿度 电源电压等变化范围内 振荡频率的相对变化量 2 种类 按规定时间的长短不同 频稳度可分 长期频稳度 一天以上乃至几个月内因元器件老化而引起的频率相对变化量 短期频稳度 一天内因温度 电源电压等外界因素变化而引起的频率相对变化量 瞬时 秒级 频稳度 电路内部噪声引起的频率相对变化量 通常指短期频稳度 3 表式 若将规定时间划分为n个等间隔 各间隔内实测的振荡频率分别为 则当振荡频率规定为 标称频率 时 短期频稳度的定义为 式中 为第i个时间间隔内实测的绝对频差 为绝对频差的平均值 称为绝对频率准确度 越小 频率准确度就越高 4 对频稳度的不同要求 3 3 1提高频稳度的基本措施 首先分析外界因素对振荡频率变化的影响 一 频稳度的定性分析 1 振荡频率的图解 由相位平衡条件 即 说明 1 主要取决于并联谐振回路的相移 它在谐振频率附近随 的变化十分剧烈 2 随 的变化相对地要缓慢的多 可近似认为它与频率无关的常数 用表示 得 2 影响振荡频率的参数 由 知 影响振荡频率的参数是 因此 讨论频稳度就是分析外界因素通过这三个参数对振荡 频率变化的影响 1 若谐振回路的L和C变化 使谐振频率产生的变化 则曲线沿横坐标轴平移 曲线形状不变 可见 由此引起振荡频率的变化量实际就是回路谐振频率的变化量 即 图 a 2 若负载和管子参数变化 使谐振回路的增加 则曲线变陡 引起振荡频率的变化量与大小有关 图 b 3 若产生 则曲线形状不变 而交点移动 引起振荡频率的变化与的大小有关 3 讨论 提高LC振荡器频稳度的措施 减小 和 尤其是 为此必须减小外界因素的变化和对外界因素变化的敏感度 减小和增大 目的是减小由 引起的振荡频率变化量 二 提高频稳度的基本措施 1 减小外界因素的变化 外界因素 温度 湿度 大气压力 电源电压 周围磁场 机械振动及负载变化等 其中尤以温度的影响最严重 措施 减振 恒温 密封 湿度 大气压 高稳定度电源 屏蔽罩 振荡器与负载间播入跟随器 2 提高振荡回路标准性 1 标准性 振荡回路在外界因素变化时保持固有谐振频率不变的能力 标准性越高 就越小 2 与的关系 将此式展开 忽略高阶小量 化简化为 3 措施 此式表明 为提高回路标准性 必须减小L和C的相对变化量 措施是 采用高稳定度的集总电容 电感 减小不稳定的寄生量及其在L C中的比重 采用温度补偿 采用温度补偿 电感和部分寄生参量有正值的温度系数 选用有负温度系数的陶瓷电容器 且负温度系数值合适 可补偿正系数变化 使大大减小 缩短引线 采用贴片元器件 减小分布参数 增加LC总电容 减小管子极间电容在总电容中的比重 减小管子输入和输出电阻及它们变化量对的影响 但 当频率一定时 增加电容势必减小回路电感 使固有品质因数及降低 不利于频稳度的提高 所以 增加总电容是有限度的 因此一般都串联电容 减小管子与回路间耦合的方法 如 clapp电路 3 3 2克拉泼 clapp 振荡电路 1 电路 2 特点 clapp电路是电容三点式振荡器的改进型电路 与电容三点式差别 仅在回路中多加了一个与 串联的电容 取值较小 满足 回路总电容取决于 3 原理 不稳定电容是极间电容 它们并联在 上 不影响 结果减小了不稳定电容对频率的影响 且越小 影响越小 回路标准性越高 比电容三点式高一个数量级 4 讨论 接入后 虽反馈系数不变 但接在A B两端的电阻折算到集电极间的数值减小 C1 2是