振荡器频率稳定度

1、关于振荡器频率稳定度第一张，PPT共二十一页，创作于2022年6月长期稳定度：时间间隔为1天12个月；短期稳定度：时间间隔为1天以内，用小 时、分、秒计算；瞬间稳定度：指在秒或毫秒以内。通常根据指定的时间间隔不同，频率稳定度可分为： 通常所讲的频稳度一般指短期频稳度。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，短期频率稳定度的定义为:第二张，PPT共二十一页，创作于2022年6月式中 为第i个时间间隔内实测的绝对误差。 为绝对频差的平均值，称为绝对频率准确度。显然， 越小，频率准确度就越高。 3.3.1第三张，PPT共二十一页，创作于2

2、022年6月对频稳度的要求视用途不同而异。电视发射机数量级；高精度信号发生器数量级；数量级以上。3.3.1做频率标准用普通信号发生器数量级；例如：中波广播电台发射机数量级；第四张，PPT共二十一页，创作于2022年6月已知相位平衡条件 设回路Q值较高，振荡回路在 附近的相角 可以表示为因此相位平衡条件可以表示为 即 3.3.23.3.2 振荡器的稳频原理第五张，PPT共二十一页，创作于2022年6月因而有 考虑到 值较高，即 于是得到LC振荡器频率稳定度的一般表达式为 上式反映了影响振荡器频率稳定性的主要因素。3.3.2第六张，PPT共二十一页，创作于2022年6月 根据相位平衡条件说明影响频

3、率稳定度的因素。3.3.2（a）回路谐振频率 的变化图3.3.1（1）回路谐振频率 的影响 设回路电感和电容的总变化量分别为 、则由 可得 由此可见，回路元件L和C的稳定度将影响振荡器的频率稳定度，见图3.3.1（a）。（相位稳定作用动画）第七张，PPT共二十一页，创作于2022年6月图3.3.1 （b）品质因数 的变化（2）回路 的变化对频率的影响 频率稳定度也决定于 的大小，见图3.3.1(b)。 由前面的分析已知，相位（频率）稳定条件主要有负载选频回路的相频特性决定，而选频回路的相频特性可近似表示为： 第八张，PPT共二十一页，创作于2022年6月3.3.2由于 所以，决定振荡器相位（频

4、率）稳定条件的相频特性的斜率与回路的 值成正比，因此可以得出结论，选频回路的 值越高， 随 增加而下降的斜率就越大，振荡器的频率稳定度也就越高。这是提高振荡器频率稳定度的一项重要措施。 第九张，PPT共二十一页，创作于2022年6月（c） 的变化 图3.3.1（3） 的变化对频率的影响 频率稳定度也决定于的大小，而主要决定于晶体管内部的状态，受晶体管电流 、 变化的影响；另外，若 的绝对值越小，频率稳定度就越高，通常振荡器工作频率越高，由于晶体管的高频效应，的绝对值越大。 主要是由基极输入电阻引起的，加载越重，反馈系数 输入电阻对回路的越大， 的值也越大。 第十张，PPT共二十一页，创作于20

5、22年6月1、减小外界因素变化的影响 2、提高电路抗外界因素变化影响的能力。A、提高回路的标准性。B、选取合理的电路形式。 回路标准性：因外界因素变化，回路元件保持回路固有频率不变的能力。也就是说，振荡回路的标准性是指回路电感和电容的标准性。3.3.33.3.3 提高频率稳定度的措施第十一张，PPT共二十一页，创作于2022年6月4、提高回路的品质因数根据 LC回路的特性知，回路的 值越大，回路的相频特性斜率就越大，即相位越稳定。振荡频率也越稳定。3.3.3 晶体管的极间电容将影响频率稳定度，在设计电路时应尽可能减少晶体管和回路之间的耦合。 3、减少晶体管的影响第十二张，PPT共二十一页，创作

6、于2022年6月一、克拉泼（Clapp）电路 与电容三点式电路比较，克拉泼电路的特点是在回路中增加了一个与串联的小电容 。 电路条件是: 3.3.4图3.3.2 克拉泼振荡电路（a）实用电路（b)高频等效电路 （改进型振荡器动画）3.3.4 改进型电容反馈振荡器第十三张，PPT共二十一页，创作于2022年6月若不考虑晶体管输入、输出电容的影响。因为 远远小于 或 , 所以 、 、 三个电容串联于是，振荡角频率 电路的振荡频率近似只与 、 有关。而几乎与 无关。 后的等效电容 第十四张，PPT共二十一页，创作于2022年6月电路特点： 晶体管结电容、对振荡频率的影响。 由图3.3.1（b）可以看

7、到, 与谐振回路的接入系数：3.3.4和基本电容三点式电路中 与谐振回路的接入系数 比较, 由于 所以 第十五张，PPT共二十一页，创作于2022年6月由于 的接入系数大大减小，所以它等效到回路两端的电容值也大大减小，对振荡频率的影响也大大减小。同理， 对振荡频率的影响也极小。因此，克拉泼电路的频率稳定度比电容三点式电路要好。在实际电路中，通常根据所需的振荡频率决定L、 的值，然后取 、 远大于 即可。但是 不能取得太小，否则将影响振荡器的起振。3.3.4第十六张，PPT共二十一页，创作于2022年6月 由图可以看到，晶体管、两端与回路、两端之间的接入系数所以, 、两端的等效电阻折算到c、b两

8、端为3.3.4第十七张，PPT共二十一页，创作于2022年6月当 决定后， 、 取值越大，则 越小于 。 而 就是共基电路的等效负载， 越小，则共基电路的电压增益越小，从而环路增益越小，越不易起振。对于考毕兹电路而言，共基电路的等效负载就是 ，所以，可拉泼电路是以牺牲环路增益为代价换取回路标准性的提高。3.3.4 克拉泼电路只适宜于作固定频率振荡器或波段覆盖系数较小的可变频率振荡器。一般克拉泼电路的波段覆盖系数为1.21.3。第十八张，PPT共二十一页，创作于2022年6月二、西勒（Selier）电路 西勒电路是在克拉泼电路基础上，在电感两端并联了一个小电容 ，且满足 、 远大于 远大于 。 回路等效电容 振荡频率3.3.4图3.3.3 西勒振荡电路第十九张，PPT共二十一页，创作于2022年6月在西勒电路中， 由于与并联，所以 的大小不影响回路的接入系数，其共基电路等效负载 仍为 3.3.4如果使 固