第三章正弦波振荡器3.ppt

1、第三章正弦波振荡器，第一节反馈振荡器的工作原理1，反馈振荡器的组成，平衡和振动条件，反馈振荡器，负电阻振荡器，1。配置：主网络和反馈网络，Vo常数，F常数，平衡状态，振动条件，平衡条件，稳定条件T(jwosc)=1，回路闭合时，主网络输出w=wosc的正弦波电压，无需向外部添加输入电压，就可以获得相同宽度的振动信号。平衡条件：说明：封闭回路可以保持相同的振幅，但不能说明振动。振幅平衡条件：只有F=fosc的信号可以通过主网络。如果Vi很小，则为|T(jwosc)|1，即与Vf Vi相同，振动，如果Vi很小，则为|T(jwosc)|1，即Vf Vi，在较小的信号下为Vf Vi，T(wosc)无法

2、说明输出的稳定性。2 .稳定条件，振幅稳定条件，静止，达到新的平衡点，回到原来的平衡点：稳定，静止，如果Vi是时间，|T(jwosc)|1，不能振动，加上冲击电压才能振动，相位稳定条件，相位平衡条件谐振电路相位移动，谐振电路的相位移动，电路的固有质量系数，谐振角频率，W=wo附近为负斜率，相位稳定性，Qe越高，相位也越稳定。3、基本配置和分析方法，1 .振荡器必须满足的条件：起始配置：主网络和反馈网络为闭环，可变增益放大器：增益随输入电压的增加而减少的特性，相位移动网络：具有负斜率变化的相位频率特性和保证W=Wosc相位移动=0或2n，相位移动网络，LC谐振网络RC相位移动网络晶体振荡器，验证

3、振动电路，包括可变增益放大器，相位频率特性负斜率变化的相位移动网络，闭合回路是否为正向反馈，振动条件分析：小信号时T(jw)1，2节LC正弦波振荡器，1，3点振荡器1。电路配置规则，使用LC谐振的振荡器电路，变压器耦合三极管的三个端与谐振电路的三个引出端连接，分类：容量三点：科比茨电路Colpitts e极与两个电容器端连接，电感三点：哈塔莱电路Hartley e极与两个电感端连接，连接规则，Ex1和x2忽略具有相同性质的电抗X3和X1，x2李晟电抗，忽略T的输入输出阻抗，电路品质系数Qe足够高。换句话说，电路损耗很小。共振时X1 X2 X3=0，考虑输入输出阻抗时满足相位平衡条件。电容器3点

4、，RB1RB2RE:分压偏置电路，CCCB和CE:直式和旁路电容器，RL:集电极输出负载电阻，LC1C2:并联谐振电路，(a)交流接地，交流等效电路：VEQ，由C1，C2和L，C3组成的谐振网络的实际振动角频率Wosc，L，C3组成的串行谐振角频率Wo1，CC3，Wo1 Wosc，L，C3串行电路对Wosc具有感性，因此解决方案：1。构成电容器三点振荡电路时：电容器，2振动时满足的条件，4 .工程估计启动条件，寻找电路的启动条件。解决方案：开环回路表示振动条件，如下图所示。，工程估算方法、振动条件分析、交流等效电路、从何处分离、振动条件分析、振动角度频率、振动条件、E1648统一振荡器、CB、

5、CB高频滤波容量、外部正电压、Io增量、三节LC振荡器的频率稳定性FFS，长期频率稳定性：一天几个月内组件老化引起的相对变化量。短期频率稳定性：一天内温度、功率等外部因素变化引起的振动频率的相对变化量。瞬时频率稳定性：电路内部噪声引起的振动频率的相对变化量。一般说的频率稳定度通常表示短期频率稳定度。fosc是振动频率的公称值，在第I个时间间隔内测量的绝对频率差，绝对频率差的平均值也称为绝对频率精度。中波发射机10-5电视发射机10-7信号发生器10-410-5高精度信号发生器10-710-9，2，提高频率稳定性的基本措施，1 .频率稳定性定性分析、相位平衡条件、并行谐振网络生成、反馈网络生成外

6、部因素更改负载、管道参数：QEQE/、WoSC/、WoSC、外部原因F更改、频率稳定性增强反馈网络中发生的步骤减少、电路负载质量系数增加(选择高Q网络)提高频率稳定性的基本措施可以减少外部因素的变化，包括温度(放在温控槽中)、湿度和气压(密封工艺)、周围磁场(屏蔽)机械振动(减振装置)和负载变化(在不稳定负载下插入跟踪器)。减少l，C的相对变化量。使用高稳定性的聚合电感和电容器。减少元件和引线分布容量、减少寄生参数(例如分布电感和管道的极小容量):减少不稳定寄生参数L、C中的比重减少或温度补偿等。电感和部分寄生参数的温度系数为正，因此使用温度系数为负的陶瓷电容器进行补偿。通过增加电路的总电容器

7、，减少管道和电路之间的耦合，可以有效地降低整个电容器中管道极之间的容量比重。此外，有效降低了管道输入输出电阻及其变化量对振动电路Qe的影响。但是C太大，L太小，Qo不高，相应的Qe也不高，不利于提高频率的稳定性。3，Clapp振荡器电路(Clapp)，差异：C3增量和C3C1，C2电路总容量C总C3稳定性10-410-5，将GL/s折叠为CB极之间的数字GL/，C3越小，频率稳定性越高，但C3，4节晶体振荡器，1，晶体振荡器的电气特性，利用10-5级以上(LC10-310-5)、手性石英晶体(二氧化硅)的压电效应制成，晶体中还具有固有谐振频率fo，1，石英板压电效应，石英板在加压作用下产生机械

8、变形，在阳极上产生符号的相反，数值等电荷。电荷值与变形大小成正比。相反，阳极加电压会产生机械变形，变形的大小与极间电场强度成正比。这种机电的相互转换效果称为压电效应。附加交流电压频率等于芯片固有振动频率时，该极的交流电荷量最大，通过石英片的交流电流也最大，相当于串联谐振特性。2 .石英板的振动具有达戈波特性，基波振动振动振动：基波频率确定，火车谐波振动：范音确定，3 .等值电路、Lq1、基本频率确定等效参数Lq数十mH Cq10-2PF Qq105 CoCq、Co对Cq的影响很小。Clarp电路相当于使用C1，2 C3减少晶体管参数对共振电路的影响，因此具有很高的稳定性。4 .晶体的阻抗特性，

9、如果省略rq，则出现在晶体两端的阻抗为纯电抗Xcr，串联谐振角频率串行谐振角频率，并联谐振角频率Antiresonant Angular Frequency，W=Xcr=并联谐振在实际振动电路中，晶体两端经常连接晶体负载容量基本频率3050 pf(CL)，CLfN越接近fS，公称频率越大，晶体外壳的振动频率为连接CL后的fN值，2，晶体振动电路，1，并行晶体振动电路(Parallel-model)，具有温度补偿的晶体振荡器。如果Vt温度特性与晶体的温度特性相匹配，频率稳定性可以提高12个左右。要获得更高的频率稳定性，可以将晶体放在温控器上，控制槽在步进温度下温度系数为0，频率稳定度为10-10，达到泛音频晶体振荡器。假定晶体的第五次泛音晶体，标称频率fS=5MHz，应将此电路振动频率设计为fOSC=5MHz。根据容量三点振荡器连接规律，当fOSC=5MHz时，LC1必须等于容量。LC1固有振动频率fo fOSC=5MHz；在基本1MHz和3MHz的第三次泛音中，LC1必须与电感相同，以避免振动。3MHz fo 5MHz，fo=3.5 MHz，fOSC=5MHz fo，LC1等效电容，振动fOSC fo=3.5 MHz，LC1必须等于电感，当fOSC=7 MHz时不能振动1MHz，3MHz:L2C2等效电容器LC1等效电感7 MH