振蕩電路分析及應用-電子技術實踐基礎(編輯修改稿)
2025-03-11 17:07 本頁面
【文章內容簡介】 波成分 , 輸出波形不理想 。 3） 振蕩頻率 CMLLLCf o)2(212121 ??????3．電容反饋式振蕩電路 又稱： 考畢茲振蕩電路 電容三點式電路 (+) ① ② ③ R e C e V R c +U CC R b1 R b2 C b C 2 C 1 L (+) () (+) () (+) () () (+) C2反饋電容 LCf o ?21?1） 相位條件 與電感反饋式振蕩電路相位條件相同 , 滿足相位平衡條件。 2） 幅度條件 反饋電壓取自電容 C2兩端 , 所以適當?shù)剡x擇 C C2的數(shù)值 , 并使放大器有足夠的放大量 , 電路便可起振。 3）振蕩頻率 2121CCCCC??其中： 諧振回路的總電容 4） 電路優(yōu)缺點 優(yōu)點： 易起振 ：振蕩頻率可高達 100 MHz以上。 輸出波形較好 ： C2 對高次諧波的阻抗小 , 反饋電壓中的諧波成分少。 缺點： 調節(jié)頻率不方便 ： C C2的大小既與振蕩頻率有關 , 也與反饋量有關。 改變 C1 （或 C2 ）時會影響反饋系數(shù) , 從而影響反饋電壓的大小 , 造成電路工作性能不穩(wěn)定。 ② ③ ① R e C e R c + U CC R b1 R b2 C b C 2 C 1 L C 3 *４ . 串聯(lián)改進型電容反饋式 LC振蕩電路 又稱： 克拉潑振蕩電路 決定振蕩頻率 321111121CCCCLCffo????????CΣ表示回路總電容 當： C３ 171。C1 且： C3171。C2 時， CΣ≈C3 *４ . 串聯(lián)改進型電容反饋式 LC振蕩電路 振蕩頻率 晶體振蕩電路 1. 石英晶體的諧振特性與等效電路 石英晶體諧振器是晶振電路的核心元件 , 是從一塊石英晶體上按確定的方位角切下的薄片 , 這種晶片可以是正方形、矩形或圓形、 音叉形的 , 然后將晶片的兩個對應表面上涂敷銀層 , 并裝上一對金屬板 , 接出引線 , 封裝于金屬殼內。 底座 絕緣體 管腳 晶片 引線 金 屬 殼 為什么石英晶體能作為一個諧振回路 , 而且具有極高的頻率穩(wěn)定度呢 ？ 這要從石英晶體的固有特性來進行分析 。 物理學的研究表明 , 當石英晶體受到交變電場作用時 , 即在兩極板上加以交流電壓 , 石英晶體便會產(chǎn)生機械振動 。 反過來 , 若對石英晶體施加周期性機械力 , 使其發(fā)生振動 , 則又會在晶體表面出現(xiàn)相應的交變電場和電荷 , 即在極板上有交變電壓 。 當外加電場的頻率等于晶體的固有頻率時 , 便會產(chǎn)生 “ 機 — 電共振 ” , 振幅明顯加大 , 這種現(xiàn)象稱為壓電諧振 。 它與 LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似 。 壓電諧振的固有頻率與石英晶體的外形尺寸及切割方式有關 。 從電路上分析 , 石英晶體可以等效為一個LC電路 , 把它接到振蕩器上便可作為選頻環(huán)節(jié)應用 。 C 0 L C R 等效電路 電路符號 X 0 fS fP f 容性 容性 感性 石英晶體諧振器的電抗 頻率特性 002121CCCCLfLCfps????? 它具有兩個諧振頻率 , 一個是 L、 C、 R支路發(fā)生串聯(lián)諧振時的串聯(lián)諧振頻率 fs, 另一個是 L、 C、 R支路與 C0支路發(fā)生并聯(lián)諧振時的并聯(lián)諧振頻率 fp C 0 L C R ⑴并聯(lián)型石英晶體振蕩電路 Re C2 R c +UCC R b1 R b2 C b C1 V 當 f0在 fS ~fP的窄小的頻率范圍內時 , 晶體在電路中起一個電感作用 , 它與C C2組成電容反饋式振蕩電路。改變 C C2 的值可以在很小的范圍內微調 f0 。 2． 石英晶體振蕩電路 石英晶體振蕩器可以歸結為兩類 , 一類稱為并聯(lián)型 , 另一類稱為串聯(lián)型。 前者的振蕩頻率接近于 fP，后者的振蕩頻率接近于 fS ⑵串聯(lián)型石英晶體振蕩電路 R e1 R c1 +U CC R b1 R b2 C b V 1 (+) (+) R e2 (+) C 2 V 2 RP 晶體作為反饋元件，工作于串聯(lián)諧振頻率 fS時，阻抗最小， 呈現(xiàn)純電阻特性，正反饋最強，相位為零，滿足振蕩條件 非正弦信號發(fā)生器 也稱為方波振蕩器。 它是在滯回比較器的基礎上 , 增加一條 RC充、放電負反饋支路 Rf、 C構成的。 + + R 3 R 1 R 2 R 5 R 4 R f V + C u C i C i C u o ∞ + + R 3 R 1 R 2 R 5 R 4 R f V + C u C i C i C u o ∞ 1. 工作原理 電容 Ｃ 上的電壓加在集成運放的反相端 , 集成運放工作在非線性區(qū) , 輸出只有兩個值 : +Uz和 Uz。 2212 URRR? 2212 URRR?值時 , 因運放輸入端 u－ u＋ , 電路翻轉 , 輸出電壓由 +Uz值翻至－ Uz, 同相端電壓變?yōu)? 2212 URR ?? 設在剛接通電源時 , 電容 Ｃ 上的電壓為零 , 輸出為正飽和電壓+Uz, 同相端的電壓為 電容 C在輸出電壓 +Uz的作用下開始充電 , 充電電流 iＣ經(jīng)過電阻Rf, 當充電電壓 uC升至 uC
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