高频电子线路(1)

1、第四节第四节 振荡器的频率稳定原理振荡器的频率稳定原理一一 、频率稳定度的定义、频率稳定度的定义1，频率准确度，频率准确度：ccccffffffff相对偏差：绝对偏差：2，频率稳定度（单位时间内的频率变化），频率稳定度（单位时间内的频率变化）：时间间隔cffmax 据时间间隔的不同分为长期据时间间隔的不同分为长期(天天)、短期短期(小时小时)和瞬时和瞬时(秒秒)频率稳定度。频率稳定度。三三 、振荡器的稳频措施、振荡器的稳频措施1. 提高振荡回路的标准性：选择稳定度高的元件。提高振荡回路的标准性：选择稳定度高的元件。2. 减少晶体管的影响：选择减少晶体管的影响：选择fT较高的晶体管。较高的晶体管

2、。3. 提高回路的品质因数：据提高回路的品质因数：据LC回路的特性回路的特性,Q值越值越大大, 相频特性斜率就越大相频特性斜率就越大,相位越稳定。相位越稳定。4. 减少电源、负载等的影响：电源电压的波动减少电源、负载等的影响：电源电压的波动, 会使晶体管的工作点等变化会使晶体管的工作点等变化,负载电阻会降低回路负载电阻会降低回路的品质因数。的品质因数。5.选用高稳定度的振荡电路：如克拉波振荡电路、选用高稳定度的振荡电路：如克拉波振荡电路、西勒振荡电路、石英晶体振荡电路。西勒振荡电路、石英晶体振荡电路。第五节第五节 高稳定度的高稳定度的LC振荡器振荡器一一 、一般电容三点式振荡电路的稳定性分析、

3、一般电容三点式振荡电路的稳定性分析 工作状态和外界条件的变化都会改变工作状态和外界条件的变化都会改变Cie和和Coe的的值，从而改变振荡频率值，从而改变振荡频率f0，导致导致f0不稳定。不稳定。电容反馈振荡器的缺点：电容反馈振荡器的缺点：(1)频率不可调：频率不可调：可能起振不了也变改变改变般调节一,/,12100FCCCFCLC (2)频率不稳定：频率不稳定：不稳定会随环境变化，故0021211)()()(oeieieoeieoeCCLCCCCCCCCCC二二 、克拉泼振荡电路、克拉泼振荡电路 在一般电容三点式振荡器基础上加了一个电容C3 ,一般C3可调,且有:2313,CCCC321111

4、1,CCCCC设回路总电容为3CC 23132313,CCCCCCCC振荡频率：振荡频率：3011LCLC相位平衡条件相位平衡条件:Xce为容抗， Xbe为容抗同性质， Xcb可等效为感抗与Xce Xbe反性质，满足电容三点式振荡器的相位平衡条件，为电容三点式振荡电路稳频原理：稳频原理：故比较稳定无关与,130oeieCCLC频率可调频率可调:不受影响改变可改变调节FCCCFCLC3210330/,10g,113111CCCCCCP接入系数：020gPgec的电导：、折合到ceLCURgCC003013,30但克拉泼振荡器的缺点克拉泼振荡器的缺点：限制。故振荡器的上限频率受减小可能导致停振,3

5、C0g三三 、西勒振荡电路、西勒振荡电路同一数量级与是可调电容342313,CCCCCCoeCieC4343211111CCCCCCC)(11430CCLLC相位平衡条件相位平衡条件:Xce为容抗， Xbe为容抗同性质， Xcb可等效为感抗与Xce Xbe反性质，满足电容三点式振荡器的相位平衡条件，为电容三点式振荡电路振荡频率：振荡频率：稳频原理：稳频原理：故比较稳定无关与, )(1430oeieCCCCL频率可调频率可调:不受影响改变可改变调节FCCCFCCCL42104430/,)(1改进改进：克拉波电路中是改变：克拉波电路中是改变C3来调节频率，而来调节频率，而C3的的改变改变会会影响接

6、入系数影响接入系数P， 从而可能导致停振。但西从而可能导致停振。但西勒电路中，改变勒电路中，改变C4来调节频率，而来调节频率，而C4的改变的改变不会不会影影响接入系数响接入系数P，故西勒电路的振荡频率可以很高。，故西勒电路的振荡频率可以很高。,11,1111131113321CCCCCCPCCCCC接入系数：相对克拉泼振荡器的改进之处相对克拉泼振荡器的改进之处：0g0g020gPgec的电导：、折合到不变不变但ceUgCC0404,例：LCCMHzMHzFpFCpFCpFC、试求：振荡器的频率范围为，反馈系数示。已知一振荡器等效电路如图42531;32 . 14 . 0,25012,20,60

7、0pFFCCCCCCUUFcef15004 . 0600/1/1122112解：-+ceU-+fU+-iU分析：本题是一个西勒电路。分析：本题是一个西勒电路。uHLpFCpFCpFCCCLLCfCCLLCf2 .62,3 .1320,12010)20(212110310)20(2121102 . 14min5max512min54min6max012max54max6min0LCfCCCCCCCC21,05432313回路的总电容第六节第六节 晶体振荡电路晶体振荡电路一一 、石英晶体的等效电路、石英晶体的等效电路 (1) 其参数仅与尺寸有关其参数仅与尺寸有关,有很高的标准性有很高的标准性 (2

8、) Q值很高。值很高。（3）振荡器频率稳定度很高）振荡器频率稳定度很高石英晶体的特点石英晶体的特点: Lq :动态电感动态电感,表征惯性表征惯性 Cq :动态电容动态电容,表征弹性表征弹性rq :动态电阻动态电阻,表征损耗电阻表征损耗电阻 C0 :静态电容静态电容,0CCq二二 、石英谐振器的阻抗特性、石英谐振器的阻抗特性并联谐振频率并联谐振频率:qqqCL1串联谐振频率串联谐振频率:00011CCCCCCLqqqqqpqpqCC ,0;,;,;, 0,呈感性时当呈容性时或当相当于短路时当pqpqeqX感性区很窄,pq三三 、晶体振荡电路、晶体振荡电路)()(qpq路串联型：晶体等效为短感并联

9、型：晶体等效为电(一一)并联型晶体振荡器：并联型晶体振荡器：晶体在电路中等效为高Q电感1,两种基本类型电路2,典型的并联型晶体振荡电路(1)相位平衡条件相位平衡条件。振荡器的相位平衡条件，满足三点式为石英晶体等效为电感为为bcbeceXCXCX,21(2)振荡频率振荡频率串联并联再与为则令qLLCCCCCCCCC02121,)(00qLqLCCCCCCCCLq10qqqCCC0101CCqqpq0p0之间，晶体等效为电感和在可见振荡频率pq0(3)稳频原理稳频原理很稳定变化很小感性区很窄,0pq(二二)串联型晶体振荡器：串联型晶体振荡器：晶体在电路中等效为短路若石英晶体短路，则正好是电容三点式

10、振荡器。若石英晶体短路，则正好是电容三点式振荡器。qqqCL1晶体串联谐振频率：2312310)(1CCCCCCCLC，电路谐振频率q0必须有作业作业4-44-54-9作业答案作业答案 4-4(a)能振荡能振荡(b) (c) (d)都不能振荡都不能振荡作业答案作业答案4-5：？回路谐振频率有何关系与振荡频率种情况是否能振荡试分析上述），（）（），（）（种情况：以下荡器的等效电路，设有图示是一个三回路的振0332211332211332211332211?443214fCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCLCL性见下图并联谐振回路的阻抗特）（射同余异则三端式振荡器的组成原知识点：LC2:) 1 (eX0反性质。、与同电抗性质，、是能满足振荡的相位条件电路的振荡频率为，解：设cebecbcebeXXXXX,0330322021101式振荡器为电容三端呈感性呈容性、此时，时满足相位条件能振荡满足）（,13322113002001302001332211CLCLCLCLCLCL式振荡器为电感三端呈容性呈感性、此时，时满足相位条件能振荡满足）（,23322113002001302001332211CLCLCLCLCLCL式振荡器为电容三端呈感性呈容性、此时，时满足相位条件能振荡满足）（,33322113002001302001332211CLC