通信电子线路第三章

通信电子线路第三章第2页,共100页，2024年2月25日，星期天振荡器分类第3页,共100页，2024年2月25日，星期天

主要技术指标：

1.振荡频率f及频率范围:2.频率稳定度:调频广播和电视发射机要求:10-5~10-7左右标准信号源:10-6~10-12

要实现与火星通讯:10-11

要为金星定位:10-123.振荡的幅度和稳定度:4.频谱(残波辐射):讨论内容:从振荡原理入手研究振荡器判据、寻求振荡条件的分析方法，讨论各种振荡电路，基本线索是振荡器的频率稳定度。第4页,共100页，2024年2月25日，星期天用途：凡是从输出信号中取出一部分反馈到输入端作为输入信号，无需外部提供激励信号,能产生等幅正弦波输出称为正反馈振荡器电子设备高频加热设备医疗仪器发射机(载波频率fC）接收机（本地振荡频率fL）仪器仪表振荡源数字系统时钟信号反馈振荡器的含义与用途3.2反馈振荡器原理第5页,共100页，2024年2月25日，星期天

放大器

A（s）

反馈网络

F（s）Σ第6页,共100页，2024年2月25日，星期天二正弦波反馈振荡器的电路组成

电源

有源器件

选频网络

反馈网络第7页,共100页，2024年2月25日，星期天3.3振荡条件的分析

晶体管

反馈网络

LC选频网络uiic1uc1uf第8页,共100页，2024年2月25日，星期天在电源接通时，电路中必然存在着各种电的扰动，如电流的变化、管子和器件的固有噪声等，而这些噪声都是广谱的，因此必有一频率分量是与LC谐振回路的谐振频率相等。这一频率分量即被放大输出，并由反馈网络反馈到放大器的输入端，此信号又被进一步地放大，反馈到输入端，如此反复，输出端不断地得到一个增大的自激振荡，且反馈信号的相位与前一输入信号的相位是同相的，即形成正反馈。从而完成了起振的目的。VTRb1Rb2ReCeCL1LfECCbM主网络反馈网络+ui-ic-uo++uf-ibuiuo1/F可见起振初期是一个增幅的振荡过程

仿真第9页,共100页，2024年2月25日，星期天

当环路增益下降到1时，振幅的增长过程将停止，振荡器达到平衡状态，即进入等幅振荡状态。

2振荡器平衡状态的稳定条件UiO|A(ωo)|

A1UiA•|T(ωo)|

在平衡点Ui=UiA附近，当不稳定因素使ui的振幅Ui增大时，环路增益减小，使反馈电压振幅Uf减小，从而阻止Ui增大；反之，当不稳定因素使ui的振幅Ui减小时，环路增益增大，使反馈电压振幅Uf增大，从而阻止Ui减小。

第10页,共100页，2024年2月25日，星期天

如果环路增益特性存在着两个平衡点A和B，其中，A点是稳定的，而B是不稳定点，如右图所示。|T(ωo)|BAUiUiAUiB1

若某种原因使Ui大于UiB，则|T(ωo)|随之增大，势必使Ui进一步增大，从而更偏离平衡点B，最后到达平衡点A；

反之，若某种原因使Ui小于UiB，则|T(ωo)|随之减小，从而进一步加速Ui减小，直到停止振荡。

通过上述讨论可见，要使平衡点稳定，|T(ωo)|必须在UiA附近具有负斜率变化

第11页,共100页，2024年2月25日，星期天tui第12页,共100页，2024年2月25日，星期天Oωωo第13页,共100页，2024年2月25日，星期天相位稳定条件可见，以上两种情况，不论发生怎样的变化，都会回到原来这一点上。因此（A）图的相位特性是稳定的。

（A）（B）如，

>时增大,即会向靠近；如，

<时减小,即会向靠近；可见，以上两种情况，不论发生怎样的变化，都不会回到原来这一点上。因此（B）图的相位特性是不稳定的。如，

>时增大,即不会向靠近；如，

<时减小,即不会向靠近；第14页,共100页，2024年2月25日，星期天

根据上述反馈振荡电路的基本原理和应当满足的起振、平衡和稳定三个条件，判断一个反馈振荡电路能否正常工作，需考虑以下几点：(1)振幅平衡条件是反馈电压幅值等于输入电压幅值。根据振幅平衡条件，可以确定振荡幅度的大小并研究振幅的稳定。(2)相位平衡条件是反馈电压与输入电压同相，即正反馈。根据相位平衡条件可以确定振荡器的工作频率和频率的稳定。(3)振荡幅度的稳定是由器件非线性保证的，所以振荡器是非线性电路。(4)振荡频率的稳定是由相频特性斜率为负的网络来保证的。(5)振荡器的组成必须包含有放大器和反馈网络，它们必须能够完成选频、稳频、稳幅的功能。(6)利用自偏置保证振荡器能自行起振，并使放大器由甲类工作状态转换成丙类工作状态。4反馈振荡电路的判断第15页,共100页，2024年2月25日，星期天例1判断图示反馈振荡电路能否正常工作。

电路由两级共发射极反馈电路组成，其瞬时极性如图中所标注，所以是正反馈。LC并联回路同时担当选频和反馈作用，且在谐振频率点上反馈电压最强。在讨论选频网络的相频特性时，一定要注意应采用其阻抗特性还是导纳特性。对于图(a)，LC并联回路输入的是VT2的集电极电流ic2，输出的是反馈到VT1发射结的电压ube1，所以应采用其阻抗特性。根据图可知,并联回路的阻抗相频特性在谐振频率点上具有负斜率。综上所述，图(a)所示电路满足相位条件及其相位稳定条件，因此能够正常工作。第16页,共100页，2024年2月25日，星期天3.2LC振荡电路(LCOscillatorCirCuits)一互感耦合振荡器二构成LC振荡器的基本原则三电容反馈三点式振荡器四电感三点式振荡器五两种改进型的电容反馈振荡器第17页,共100页，2024年2月25日，星期天

正弦波振荡器按其反馈网络的不同，可分为互感耦合振荡器、电感反馈式振荡器和电容反馈式振荡器三种类型。一、互感耦合振荡器

互感耦合振荡器是依靠线圈之间的互感耦合实现正反馈的，耦合线圈同名端的正确位置的放置，选择合适的耦合量M，使之满足振幅起振条件很重要。

互感耦合振荡器有三种形式：调基电路、调集电路和调发电路，这是根据振荡回路是在集电极电路、基极电路和发射极电路来区分的。第18页,共100页，2024年2月25日，星期天

由于基极和发射极之间的输入阻抗比较低，为了避免过多地影响回路的Q值，故在调基和调发这两个电路中，晶体管与振荡回路作部分耦合。

调基电路振荡频率在较宽的范围改变时，振幅比较平衡。(a)

调基电路调基电路VCCRb1Rb2CbCeMCL1L2ReL第19页,共100页，2024年2月25日，星期天调集电路在高频输出方面比其它两种电路稳定，而且幅度较大，谐波成分较小。（b）调集电路v1Rb1Rb2ReCbCeVCCCM第20页,共100页，2024年2月25日，星期天

由于基极和发射极之间的输入阻抗比较低，为了避免过多地影响回路的Q值，故在调基和调发这两个电路中，晶体管与振荡回路作部分耦合。（c）调发电路VCCRb1Rb2RoCbCeMCL2L1第21页,共100页，2024年2月25日，星期天例1判断图示各反馈振荡电路能否正常工作。第22页,共100页，2024年2月25日，星期天

由于并联回路导纳的相频特性在谐振频率点上是正斜率，所以不满足相位稳定条件。

根据瞬时极性判断法，如把LC并联回路作为一个电阻看待，则为正反馈。

但LC并联回路在谐振频率点的阻抗趋于无穷大，正反馈最弱。

同时对于此LC并联回路来说，其输入是电阻Re2上的电压，输出是电流，所以应采用其导纳特性。综上所述，图(b)电路不能正常工作。第23页,共100页，2024年2月25日，星期天

图(b)不同之处在于用串联回路置换了并联回路。由于LC串联回路在谐振频率点的阻抗趋于零，则VT1输入端的正反馈最强，且其导纳的相频特性在谐振频率点上是负斜率，满足相位稳定条件，所以图(c)所示电路能正常工作。另外，图(c)中在VT2的发射极与VT1的基极之间增加了一条负反馈支路，用以稳定电路的输出波形。第24页,共100页，2024年2月25日，星期天例2下图所示为互感耦合反馈振荡器，画出其高频等效电路，并注明电感线圈的同名端。＋－＋＋第25页,共100页，2024年2月25日，星期天＋+－+－＋+第26页,共100页，2024年2月25日，星期天＋－＋＋－第27页,共100页，2024年2月25日，星期天习题3-1：下图所示为互感耦合反馈振荡器，画出其电感线圈的同名端。第28页,共100页，2024年2月25日，星期天IIIII即：射同余异第29页,共100页，2024年2月25日，星期天多回路三点式振荡器组成，注意谐振回路的应用第30页,共100页，2024年2月25日，星期天例3试将下图所示的几种振荡器交流等效电路改画成实际电路，对双回路振荡器须注明回路固有谐振频率的范围。第31页,共100页，2024年2月25日，星期天第32页,共100页，2024年2月25日，星期天例4：下图是三个谐振回路振荡器的交流等效电路。如果电路参数之间的关系式为：（1）L1C1>L2C2>L3C3；（2）L1C1=L2C2<L3C3.试问电路能否起振？若能起振，则属于哪种类型的振荡电路？其振荡频率与各回路的固有谐振频率之间有什么关系？

由题意可知，三个并联谐振回路的谐振频率分别为解：该电路作为三点式振荡电路，它可能振荡的相位平衡条件是b-e，c-e间的电抗性质相同，b-c间为另一种性质的电抗,即“射同余异”第33页,共100页，2024年2月25日，星期天（1）L1C1>L2C2>L3C3时，f01<f02<f03

三个回路的电抗曲线和合成曲线如右图所示。

可以满足x=x1+x2+x3=0,且满足相位平衡条件的频率唯有f0，f02<f0<f03

，此时c-e和b-e间呈容抗，b-c间呈感抗，电路属于电容三点式振荡器。第34页,共100页，2024年2月25日，星期天（2）L1C1=L2C2<L3C3时，f01=f02>f03

三个回路的电抗曲线和合成曲线如右图所示。可以看到，满足x=x1+x2+x3=0的角频率为f0,且在角频率上满足相位平衡条件，因而电路可能振荡在f0上。此时：f03

＜f0＜f02

，c-e，b-e间呈现感抗，b-e间呈现容抗，是电感三点式振荡电路。第35页,共100页，2024年2月25日，星期天习题3-4：在振幅条件已满足的前提下,用相位条件去判断如图所示各振荡器哪些必能振荡?哪些必不能振荡?哪去仅当电路元件参数之间满足一定的条件时方能振荡?并相应说明其振荡频率所处的范围以及电路元件参数之间应满足的条件。第36页,共100页，2024年2月25日，星期天习题3-4：在振幅条件已满足的前提下,用相位条件去判断如图所示各振荡器哪些必能振荡?哪些必不能振荡?哪去仅当电路元件参数之间满足一定的条件时方能振荡?并相应说明其振荡频率所处的范围以及电路元件参数之间应满足的条件。第37页,共100页，2024年2月25日，星期天习题3-4：在振幅条件已满足的前提下,用相位条件去判断如图所示各振荡器哪些必能振荡?哪些必不能振荡?哪去仅当电路元件参数之间满足一定的条件时方能振荡?并相应说明其振荡频率所处的范围以及电路元件参数之间应满足的条件。第38页,共100页，2024年2月25日，星期天C1C2LLECRb1Rb2ReCbC2C1Lc三电容反馈三点式振荡器(ColpittsOscillators)+uce-+ube-仿真CC第39页,共100页，2024年2月25日，星期天

在工程设计的近似条件下，可认为振荡器的工作频率ωg等于由L、C1、C2组成的回路的谐振频率ω0。所以该振荡器的工作频率C1C2L第40页,共100页，2024年2月25日，星期天C2C1LreRERLRe0gmube+ucb-+ube-CbereCbe第41页,共100页，2024年2月25日，星期天在负载和反馈系数已知的条件下，可以导出满足起振条件要求的晶体管跨导gm的范围：在晶体管跨导和负载已知的条件下，同样可以导出满足起振条件的反馈系数范围：在晶体管跨导和反馈系数已知的条件下，同样可导出满足起振条件的负载电阻RL的范围。C2C1LreRERLRe0gmube+ucb-+ube-CbereCbe第42页,共100页，2024年2月25日，星期天电容反馈（考毕兹）电路的优点：1）电容反馈三端电路的优点是振荡波形好。2）电路的频率稳定度较高，适当加大回路的电容量，就可以减小不稳定因素对振荡频率的影响。3）电容三端电路的工作频率可以做得较高，可直接利用振荡管的输出、输入电容作为回路的振荡电容。它的工作频率可做到几十MHz到几百MHz的甚高频波段范围。电路的缺点：

调C1或C2来改变振荡频率时，反馈系数也将改变。但只要在L两端并上一个可变电容器，并令C1与C2为固定电容，则在调整频率时，基本上不会影响反馈系数。第43页,共100页，2024年2月25日，星期天L1L2C三电感三点式振荡器(HartlyOscillators)仿真+uce-+u'be

-i第44页,共100页，2024年2月25日，星期天电感反馈（哈特莱）电路的优点：1、L1、L2之间有互感，反馈较强，容易起振；电路的缺点：1、振荡波形不好，因为反馈电压是在电感上获得，而电感对高次谐波呈高阻抗，因此对高次谐波的反馈较强，使波形失真大；2、电感反馈三端电路的振荡频率不能做得太高，这是因为频率太高，L太小且分布参数的影响太大。2、振荡频率调节方便，只要调整电容C的大小即可。3、而且C的改变基本上不影响电路的反馈系数。第45页,共100页，2024年2月25日，星期天

前面研究的LC振荡器，其振荡频率ω不仅取决于LC回路参数，还与晶体管的内部参数(goe、gie、Coe、Cie)有关，而晶体管的参数又随环境温度、电源电压的变化而变化，因此其频率稳定度不高。以电容三点式为例，如图所示,Cie和Coe分别与回路电容并联，其振荡频率可近似写成：1.加大回路电容C1和C2的值，但它限制了振荡频率的提高，同时为确保ω的不变，减小了L的值，随之带来Q值下降，使振荡幅度下降甚至停振。这种方法只适用于频率不高的场合。四、改进型电容三点式振荡器如何减小晶体管电容Coe、Cie、Cbc对频率的影响呢？2.同时减小接入系数p，而又不改变反馈系数。晶体管电容Coe、Cie等对振荡频率的影响第46页,共100页，2024年2月25日，星期天LC1C2C3RLBA仿真ECRLLC2C3C1Rb1Rb2CbReRcAB第47页,共100页，2024年2月25日，星期天LC1C2C3RLBAECRLLC2C3C1Rb1Rb2CbReRcABc、e两个电极间的接入系数b、e两个电极间的接入系数c、b两电极间的接入系数第48页,共100页，2024年2月25日，星期天ECRLLC2C3C1Rb1Rb2CbReRcABLC1C2RLC3R'L第49页,共100页，2024年2月25日，星期天(1)由于Cce、Cbe的接入系数减小，晶体管与谐振回路是松耦合。(2)调整C1C2的值可以改变反馈系数,但对谐振频率的影响很小。

由于放大倍数与频率的立方成反比，故随着放大频率的升高振荡的幅度明显下降，上限频率受到限制。故:(3)调整C3值可以改变系统的谐振频率,对反馈系数无影响。(1)克拉泼电路的波段覆盖的范围窄。(3)工作波段内输出波形随着频率的变化大。克拉泼电路的特点:(2)增大C1C2和减小C3时引起振荡幅度下降，难于起振。第50页,共100页，2024年2月25日，星期天LC1C2C3C4ABC4LC2C3C1Rb1Rb2CbReRcAB仿真EC第51页,共100页，2024年2月25日，星期天⑴p与C4无关，改变C4不会影响p；⑵C4↓→ω0↑→RL↑→利于起振;↑Auo↑→振荡幅度增加作为波段振荡器的波段覆盖可以较宽，ka≈1.6~1.8，且在波段内幅度较均匀，其工作频率也较高，可达到数百兆赫。这是一种性能较好的振荡器。⑶C3的选取应综合考虑波段覆盖系数，频率稳定度和起振，在保证起振的条件下，C3应选得小一点好。

可见：第52页,共100页，2024年2月25日，星期天ECLC2C3C1Rb1Rb2CbReRc例6：如图所示，C1＝C2＝1000pFL=20uH,QL=50,C3=6.8~125pF,若gm=8.2mS,求振荡频率范围。解：当C3＝125pF时，CΣ≈C3当C3减小到一定时，起振条件不满足，将停振。第53页,共100页，2024年2月25日，星期天例5

检查图示的振荡器线路，有那些错误？并加以改正。题意分析：检查振荡器线路是否正确一般步骤为：（1）检查交流通路是否正确及是否存在正反馈，正反馈的判断对互感耦合电路应检查同名端，对三端式电路检查是否满足“射同余异”的组成原则；（2）检查直流通路是否正确。需要进一步注意的是，为了满足起振的振幅条件，起振时应使放大器工作在线性放大区，即对于三极管电路，直流通路应使得be结正偏、bc结反偏。第54页,共100页，2024年2月25日，星期天解：图（a）为互感耦合的振荡器，交流通路正确，但反馈为负反馈，故应改变同名端；检查直流通路发现，基极直流电位被短路接地，故应加隔直电容。改正后的电路如图所示。图（b）为三端式的振荡器，检查交流通路时发现基极悬空，而发射极由于旁路电容CE存在，使其短路接地，回路电容C1被短路掉，故去掉旁路电容CE、基极增加一旁路电容，这样才满足三端式组成原则；直流通路正确。改正后的电路如图所示。讨论：在高频电子线路中，直流要有直流通路，交流要有交流通路，必须要遵守。分析时，一般先检查交流通路是否正确，是否满足正反馈的要求，再检查直流通路是否正确，这样不易出错。上述步骤全部完成后，再复查一下，以免顾此失彼.第55页,共100页，2024年2月25日，星期天第56页,共100页，2024年2月25日，星期天第57页,共100页，2024年2月25日，星期天第58页,共100页，2024年2月25日，星期天例7:

如图是一电容反馈振荡器的实际电路，已知,要求工作在波段范围：试计算回路电感L和电容C0。负载电阻，晶体管输入电阻若要求起振时环路增益问要求的跨导和静态工作电流必须多大？，设回路无载题意分析：在分析振荡器时，其工作频率可以用回路的谐振频率近似表示，由谐振频率的计算公式就可以得到回路的参数。由于振荡器工作在波段范围，不同频率时呈现的谐振阻抗不同，在晶体三极管的输出端呈现的等效电阻也就不同，放大器的增益也将不同，起振条件随之发生变化，故要考虑到波段内所有频率都应能正常起振，要求的才行。

应大于计算出的第59页,共100页，2024年2月25日，星期天则故讨论：振荡器波段工作是靠改变电容实现的，波段低端频率对应的总电容值较大，波段高端频率对应的总电容值较小。另外，对于谐振回路而言，虽然无载Q0不变，但频率改变也会影响谐振阻抗，从而改变起振的振幅条件；在关系式中，负载阻抗RΣ是指晶体管发射极和集电极之间呈现的阻抗大小，即交流通路中所有的负载阻抗在C、E两端反映。对于该电路，应考虑晶体管输入电阻在C、E端的反映阻抗，也应考虑回路本身的损耗在C、E端的反映阻抗以及所加的实际负载在C、E端的反映阻抗，本题都是部分接入方式，输入阻抗的影响可以看成由部分（B、E两端）到全部（回路两端），再由全部到部分（C、E两端）；而回路的谐振阻抗与实际负载是并联连接，它们的影响是由全部到部分（C、E两端）。第60页,共100页，2024年2月25日，星期天解：其中C为（C1串C2）并C0并C3，即因此解得由于第61页,共100页，2024年2月25日，星期天§3.4振荡器的频率稳定性第62页,共100页，2024年2月25日，星期天

放大器LC选频

反馈网络uiic1ZLuouf•第63页,共100页，2024年2月25日，星期天••••••Q••第64页,共100页，2024年2月25日，星期天第65页,共100页，2024年2月25日，星期天3.5晶体振荡器(CrystalOscillator)第66页,共100页，2024年2月25日，星期天1石英晶体的物理特性：石英是矿物质硅石的一种（也可人工制造），化学成分是SiO2，其形状为结晶的六角锥体。图(a)表示自然结晶体，图(b)表示晶体的横截面。为了便于研究，人们根据石英晶体的物理特性，在石英晶体内画出三种几何对称轴，连接两个角锥顶点的一根轴ZZ，称为光轴，在图(b)中沿对角线的三条XX轴，称为电轴，与电轴相垂直的三条YY轴，称为机械轴。

Y

X1

X

Y

Z

Y

Y

X

X

Y

Y

X

X

Y

Y

X

X

(a)

(b)

第67页,共100页，2024年2月25日，星期天

沿着不同的轴切下，有不同的切型，X切型、Y切型、AT切型、BT、CT……等等。石英晶体具有正、反两种压电效应。当石英晶体沿某一电轴受到交变电场作用时，就能沿机械轴产生机械振动，反过来，当机械轴受力时，就能在电轴方向产生电场。且换能性能具有谐振特性，在谐振频率，换能效率最高。

石英晶体和其他弹性体一样，具有惯性和弹性，因而存在着固有振动频率，当晶体片的固有频率与外加电源频率相等时，晶体片就产生谐振。第68页,共100页，2024年2月25日，星期天2石英晶体振谐器的等效电路和符号

石英片相当一个串联谐振电路，可用集中参数Lq、Cq、rq来模拟，Lq为晶体的质量（惯性），Cq

为等效弹性模数，rg

为机械振动中的摩擦损耗。

C0

rq

Cq

Lq

JT

b

a

rqLqCqCoab电容C0称为石英谐振器的静电容,容量主要决定于石英片尺寸和电极面积。第69页,共100页，2024年2月25日，星期天石英晶体的特点是：①等效电感Lq特别大、等效电容Cq特别小，因此，石英晶体的Q值很大，一般为几万到几百万。这是普通LC电路无法比拟的。

②由于，这意味着等效电路中的接入系数很小,因此外电路影响很小。第70页,共100页，2024年2月25日，星期天3石英谐振器的等效电抗（阻抗特性）石英晶体有两个谐振角频率。一个是左边支路的串联谐振角频率

q，即石英片本身的自然角频率。另一个为石英谐振器的并联谐振角频率p。串联谐振频率

并联谐振频率

显然

接入系数p很小，一般为10-3数量级，所以

p与q很接近。第71页,共100页，2024年2月25日，星期天上式忽略rq

后可简化为

当

=

q时z0=0Lq、Cq串谐谐振，当

=

p，z0=，回路并谐谐振。当为容性。当时,jx0

为感性。其电抗曲线如上图所示。

xo

容性

O

容性

wq

wp

感性

第72页,共100页，2024年2月25日，星期天并不等于石英晶体片本身的等效电感Lq。石英晶体滤波器工作时，石英晶体两个谐振频率之间感性区的宽度决定了滤波器的通带宽度。

必须指出，在q与p的角频率之间，谐振器所呈现的等效电感第73页,共100页，2024年2月25日，星期天•电感性电容性电容性第74页,共100页，2024年2月25日，星期天二晶体振荡器电路(CircuitofCrystalOscillators)仿真第75页,共100页，2024年2月25日，星期天第76页,共100页，2024年2月25日，星期天2.振荡条件的近似分析第77页,共100页，2024年2月25日，星期天第78页,共100页，2024年2月25日，星期天2电路的谐振频率的估算:第79页,共100页，2024年2月25日，星期天第80页,共100页，2024年2月25日，星期天第81页,共100页，2024年2月25日，星期天••ωq•ω•••电感性电容性电容性第82页,共100页，2024年2月25日，星期天

石英片的振动具有多谐性，除基频振动外，还有奇次谐波的泛音振动，利用石英谐振器的泛音振动特性对频率实行控制的振荡器称为泛音晶体振荡器。这种振荡器可以将振荡频率扩展到甚高频以至超高频频段。

采用AT切割石英片的基频频率一般都限制在20MHz以下。因为此时石英片的厚度仅有0.041mm，频率再高，石英片的厚度太薄，不足以提供必要的强度。

因此，要求更高的工作频率时，一般均是泛音晶体，其泛音次数通常选为3～7次泛音。泛音次数太高，晶体的性能也将显著下降。

石英晶体的机械谐波（泛音）和电路中谐波的区别：

电路中谐波是基波的整数倍，是同时并存的。

泛音是基波的奇数倍，不能同时并存的。3.泛音晶体振荡器第83页,共100页，2024年2月25日，星期天fX1次3次5次7次

泛音晶体振荡器的振荡环路中必须包含两个振荡回路。

其中一个作为放大器的选择性负载，即作泛音选择电路，该电路使环路仅在所限定的泛音振荡频率上符合振荡的相位平衡条件或振幅平衡条件。

泛音选择电路设计在

n次泛音和（n-2）次泛音之间。

泛音晶体振荡器的振荡频率是5次泛音，泛音选择电路设计在

5

次泛音和3

次泛音之间。（5次泛音）第84页,共100页，2024年2月25日，星期天使用石英晶体谐振器时应注意以下几点:(1)石英晶体谐振器的标称频率都是在出厂前,在石英晶体谐振器上并接一定负载电容条件下测定的,实际使用时也必须外加负载电容,并经微调后才能获得标称频率。(2)石英晶体谐振器的激励电平应在规定范围内。(3)在并联型晶体振荡器中,石英晶体起等效电感的作用,若作为容抗,则在石英晶片失效时,石英谐振器的支架电容还存在,线路仍可能满足振荡条件而振荡,石英晶体谐振器失去了稳频作用。(4)晶体振荡器中一块晶体只能稳定一个频率,当要求在波段中得到可选择的许多频率时,就要采取别的电路措施,如频率合成器,它是用一块晶体得到许多稳定频率。第85页,共100页，2024年2月25日，星期天10P36P12P12P36P10P6800P6800P30K2.7K5.6P-12V输出例9：如图所示，画出其交流通道，并判断石英晶体的作用，求出振荡频率。晶体有高Q短路器作用解：第86页,共100页，2024年2月25日，星期天例10

一晶体振荡器电路如图所示，（1）画出交流等效电路，指出是何种类型的晶体振荡器。（2）该电路的振荡频率是多少？（3）晶体在电路中的作用。（4）该晶振有何特点？题意分析：画出交流等效电路后，看晶体是回路的一部分，还是反馈网络的一部分。如果晶体是回路的一部分时，晶体振荡器称为并联型晶振，晶体起等效电感的作用；晶体是反馈网络的一部分时，晶体振荡器称为串联型晶振，晶体起选频短路线的作用。对于晶体振荡器电路，其工作频率可以认为就是晶体的标称频率。第87页,共100页，2024年2月25日，星期天解：交流等效电路如图所示，由图可知，该电路是串联型晶体振荡器，其工作频率为晶体的标称频率，即5MHz。在电路中，晶体起选频短路线的作用。该晶振的特点是频率稳定度很高。讨论：在串联型晶振中，只有振荡器的工作频率为晶体的标称频率时，晶体才相当于一短路线，电路的反馈最强，满足振幅条件，电路能正常工作；如果偏离标称频率，晶体呈现的阻抗将增大，反馈将减弱，影响振幅条件，导致电路不能正常工作，故在串联型晶振中晶体起选频短路线的作用。另外，晶振电路的工作频率为晶体的标称频率，从上面的说明中也可以知道。本题告诉了晶体的标称频率，如果没有直接告诉标称频率，而只给出晶体的参数，那么计算出晶体的串联谐振频率，用串联谐振频率代替即可。第88页,共100页，2024年2月25日，星期天例11

一晶体振荡器交流等效电路如图所示，（1）该电路属于何种类型的晶体振荡器，晶体在电路中的作用是什么？（2）画出该电路的实际线路；（3）若将5MHz的晶体换成2MHz的晶体，该电路是否能正常工作，为什么？题意