晶體應(yīng)用培訓(xùn)材料-資料下載頁
2025-08-01 21:37本頁面
【正文】 幅起振條件。圖3是并聯(lián)型晶體振蕩器的實際電路，~15MHz。如圖4示出了另一種并聯(lián)型晶體振蕩器電路，該電路晶體接在基極和發(fā)射極之間，只要晶體呈現(xiàn)感性，該電路即滿足三端式振蕩器的組成原則，且電路類似于電感反饋的振蕩器，又稱為密勒振蕩器。由于晶體與晶體管的低輸入阻抗并聯(lián)，降低了有載品質(zhì)因數(shù)QL，故密勒振蕩器的頻率穩(wěn)定度較低。由于皮爾斯振蕩器的頻率穩(wěn)定度比密勒振蕩器高，故實際應(yīng)用的晶體振蕩器大多為皮爾斯振蕩器，在頻率較高時可以采用泛音晶體構(gòu)成。圖5給出了一種應(yīng)用泛音晶體構(gòu)成的皮爾斯振蕩電路。圖中L、C1構(gòu)成的并聯(lián)諧振回路是用以破壞基頻和低次泛音的相位條件，使振蕩器工作在設(shè)定的泛音頻率上。如電路需要工作在5次泛音頻率上，應(yīng)使L、C1構(gòu)成的并聯(lián)回路的諧振頻率低于5次泛音頻率，但高于所要抑制的3次泛音頻率，這樣對低于工作頻率的低泛音頻率來說，L、C1并聯(lián)回路呈現(xiàn)一感性，不能滿足三端式振蕩器的組成原則，電路不能振蕩，但工作在所需的5次泛音上時，L、C1并聯(lián)回路就呈現(xiàn)容性，滿足三端式的組成原則，電路能工作。需要注意的是，并聯(lián)型晶體振蕩器電路工作的泛音不能太高，一般為7次，高泛音振蕩時，由于接入系數(shù)的降低，等效到晶體管輸出端的負(fù)載電阻將下降，使放大器增益減小，振蕩器停振。圖6是一場效應(yīng)管晶體并聯(lián)型振蕩器線路，晶體等效成一感性，構(gòu)成一等效的電容反饋振蕩器。2．串聯(lián)型晶體振蕩器在串聯(lián)型晶體振蕩器中，晶體接在振蕩器要求低阻抗的兩點之間，通常接在反饋電路中。圖7示出了一串聯(lián)型晶體振蕩器的實際線路和等效電路。由圖可見，如果將晶體短路，該電路即為一電容反饋的振蕩器。電路的工作原理為：當(dāng)回路的諧振頻率等于晶體的串聯(lián)諧振頻率時，晶體的阻抗最小，近似為一短路線，電路滿足相位條件和振幅條件，故能正常工作；當(dāng)回路的諧振頻率距串聯(lián)諧振頻率較遠(yuǎn)時，晶體的阻抗增大，使反饋減弱，從而使電路不能滿足振幅條件，電路不能工作。串聯(lián)型晶體振蕩器的工作頻率等于晶體的串聯(lián)諧振頻率， 不需要外加負(fù)載電容CL，通常這種晶體標(biāo)明其負(fù)載電容為無窮大，在實際制作中，若fq有小的誤差，則可以通過回路調(diào)諧來微調(diào)。串聯(lián)型晶體振蕩器能適應(yīng)高次泛音工作，這是由于晶體只起到控制頻率的作用，對回路沒有影響，只要電路能正常工作，輸出幅度就不受晶體控制。3．使用注意事項使用石英晶體諧振器時應(yīng)注意以下幾點：（1）石英晶體諧振器的標(biāo)稱頻率都是在出廠前，在石英晶體諧振器上并接一定負(fù)載電容條件下測定的，實際使用時也必須外加負(fù)載電容，并經(jīng)微調(diào)后才能獲得標(biāo)稱頻率。為了保持晶振的高穩(wěn)定性，負(fù)載電容應(yīng)采用精度較高的微調(diào)電容。（2）石英晶體諧振器的激勵電平應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)。過高的激勵功率會使石英晶體諧振器內(nèi)部溫度升高，使石英晶片的老化效應(yīng)和頻率漂移增大，嚴(yán)重時還會使晶片因機械振動過大而損壞。（3）在并聯(lián)型晶體振蕩器中，石英晶體起等效電感作用，若作為容抗，則在石英晶片失效時，石英諧振器的支架電容還存在，線路仍可能滿足振蕩條件而振蕩，石英晶體諧振器失去了穩(wěn)頻作用。（4）晶體振蕩器中一塊晶體只能穩(wěn)定一個頻率，當(dāng)要求在波段中得到可選擇的許多頻率時，就要采取別的電路措施，如頻率合成器，它是用一塊晶體得到許多穩(wěn)定頻率。三． 高穩(wěn)定晶體振蕩器前面介紹的并聯(lián)、串聯(lián)型晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度一般可達(dá)105量級，若要得到更高穩(wěn)定度的信號，需要在一般晶體振蕩器基礎(chǔ)上采取專門措施來制作。影響晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度的因素仍然是溫度、電源電壓和負(fù)載變化，其中最主要的還是溫度的影響。為減小溫度變化對晶體頻率及振蕩頻率的影響，一個辦法就是采用溫度系數(shù)低的晶體晶片，目前在幾兆赫茲至幾十兆赫茲范圍內(nèi)廣泛采用AT切片，其具有的溫度特性如圖8所示。由圖可見，在（20~70）℃的正常工作溫度范圍內(nèi)，相對頻率變化小于5106；并且在（50~55）℃溫度范圍內(nèi)有接近于0的溫度系數(shù)（在此處有一拐點，約在52℃處）。另一個有效的辦法就是保持晶體及有關(guān)電路在恒定溫度環(huán)境中工作，即采用恒溫裝置，恒溫溫度最好在晶片的拐點溫度處，溫度控制得越精確，穩(wěn)定度越高。圖9是一種恒溫晶體振蕩器的組成框圖。它由兩大部分組成：晶體振蕩器和恒溫控制電路。圖9中虛框內(nèi)表示一恒溫槽，它是一絕熱的小容器，晶體安放在此槽中。恒溫的原理為，槽內(nèi)的感溫電阻（如溫敏電阻）作為電橋的一臂，當(dāng)溫度等于所需某一溫度（拐點溫度）時，電橋輸出直流電壓經(jīng)放大后，對加熱電阻絲加熱，以維持平衡溫度；當(dāng)環(huán)境溫度變化，從而使槽溫偏離原來溫度時，通過感溫電阻變化改變加熱電阻的電流，從而減少槽溫的變化。圖中的自動增益控制（AGC）起到振幅穩(wěn)定的作用，同時，由于振蕩器振幅穩(wěn)定，晶體的激勵電平不變，也使得晶體的頻率穩(wěn)定。目前，恒溫控制的晶體振蕩器已制成標(biāo)準(zhǔn)部件供用戶使用。恒溫晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度可達(dá)107~109。恒溫控制的晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度雖高，但存在著電路復(fù)雜、體積大、重量重等缺點，應(yīng)用上受到一定限制。在頻率穩(wěn)定度要求不十分高而又希望電路簡單、體積小、耗電省的場合，常采用溫度補償晶體振蕩器，如圖示，RT為溫敏電阻，當(dāng)環(huán)境溫度改變時，由于晶體的頻率隨溫度變化，振蕩器頻率也隨溫度變化，溫度改變時，溫敏電阻改變，加在變?nèi)莨苌系钠秒妷焊淖?，從而使變?nèi)莨茈娙葑兓匝a償晶體頻率的變化，因此整個振蕩器頻率隨溫度變化很小，從而得到較高的頻率穩(wěn)定度。需要說明的是，要在整個工作溫度范圍內(nèi)實現(xiàn)溫度補償，其補償電路是很復(fù)雜的。溫度補償晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度可達(dá)105~106。11 / 11
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