高頻電子課程設(shè)計-晶體振蕩器-文庫吧資料
2024-08-18 18:26本頁面
【正文】 電路原理圖 PCB圖 靜態(tài)工作點(diǎn)及回路參數(shù)的確定 高頻振蕩器的工作點(diǎn)要合適，若偏低、偏高都會使振蕩波形產(chǎn)生嚴(yán)重失真，甚至停振。對于基頻和三次泛音頻率來說，LC1回路呈感性，電路不符合組成法則，不能起振。假設(shè)泛音晶振為五次泛音，標(biāo)稱頻率為5MHz，基頻為1MHz，則LC1回路必須調(diào)諧在三次和五次泛音頻率之間。在實際應(yīng)用時，可在三點(diǎn)式振蕩電路中，用一選頻回路來代替某一支路上的電抗元件，使這一支路在基頻和低次泛音上呈現(xiàn)的電抗性質(zhì)不滿足三點(diǎn)式振蕩器的組成法則，不能起振；而在所需要的泛音頻率上呈現(xiàn)的電抗性質(zhì)恰好滿足組成法則，達(dá)到起振。泛音晶振電路與基頻晶振電路有些不同。這樣即使外電路接入系數(shù)很小，此諧振電阻等效到晶體管輸出端的阻抗仍很大，使晶體管的電壓增益能滿足振幅起振條件的要求。c) 由于振蕩頻率一般調(diào)諧在標(biāo)稱頻率上，位于晶體的感性區(qū)內(nèi)，電抗曲線陡峭，穩(wěn)頻性能極好。其中是和晶體兩端并聯(lián)的外電路各電容的等效值，即根據(jù)產(chǎn)品要求的負(fù)載電容。晶體管ｃ、ｂ端,ｃ、ｅ端和ｅ、ｂ端的接入系數(shù)是： () （） 以上三個接入系數(shù)一般均小于，所以外電路中的不穩(wěn)定參數(shù)對振蕩回路影響很小，提高了回路的標(biāo)準(zhǔn)性。Ｌ、和組成并聯(lián)諧振回路而且調(diào)諧在振蕩頻率上。 一種串聯(lián)型單管晶體振蕩器電路。且當(dāng)外加交變電壓的頻率為一特定值時，振幅明顯加大，比其他頻率激勵下的振幅大得多，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振。所謂壓電效應(yīng)就是在石英晶體兩個電極上加直流電場，晶體就會產(chǎn)生機(jī)械形變，反之，若在晶體的兩側(cè)施加以機(jī)械壓力，則會在晶體相應(yīng)的方向上產(chǎn)生電場，這種現(xiàn)象稱為為壓電效應(yīng)。 3 晶體振蕩器的設(shè)計與仿真 石英晶體特性簡介 晶體的基本特性是它壓電效應(yīng)。時間劃分并無嚴(yán)格的界限，它是按照引起頻率不穩(wěn)定的因素來區(qū)別的。根據(jù)測試時間的長短，將頻率穩(wěn)定度分成長期頻穩(wěn)度、短期頻穩(wěn)度和瞬時頻穩(wěn)度三種。為了衡量實際振蕩頻率f相對于標(biāo)稱振蕩頻率f0變化的程度，提出了頻率穩(wěn)定度這一性能指標(biāo)。反饋振蕩器若滿足起振、平衡，穩(wěn)定三個條件，就能夠產(chǎn)生等幅持續(xù)的振蕩波形。當(dāng)振蕩器輸出信號的幅度加大時，其電路各部分的能量消耗也加大了（包括負(fù)載的功率輸出），由于能量的供給有限，使電路的輸出振幅不可能無限增大。另一方面，能量的損耗也會使輸出信號振幅的增大程度變緩。當(dāng)振幅增大到某種程度后，由于二極管特性的非線性，晶體三極管工作范圍將超出放大區(qū)．進(jìn)人飽和區(qū)或截止區(qū)。此時放大器工作在線性放大區(qū)，信號被放大，其振幅逐漸增加，反饋信號的振幅也隨之增加。放大器獲得起始瞬時榆入電壓了Xi?后，接著產(chǎn)生輸出信號電壓和正反饋電壓，并且經(jīng)過放大器的選頻后，指定頻率的輸出電壓幅度增大了，反饋電壓的幅度也增大，經(jīng)過電路的正反饋、放大、再反潰、再放大的循環(huán)過程，使振蕩電壓由小到大逐漸建立起來。至于振幅條件更容易滿足，由于開環(huán)放大倍數(shù)A是無窮大，很容易滿足起振條件AF≥l的要求。因為接通電源時，電路各處都存在瞬變過程，在輸人端的瞬變電壓即可作為起始輸人電壓；二是放大器中存在各種微小的電擾動和噪聲電壓。一個振蕩器必須同時滿足這兩個條件，才有可能產(chǎn)生自激振蕩。這也從反面說明了，只有AF≥1，電路才能維持振蕩。總之，產(chǎn)生自激振蕩既要滿足幅度條件，也要滿足相位條件。其中A和F是頻率的函數(shù)，一般也可以表示為復(fù)數(shù)形式。在振蕩器中要維持等幅的自激振蕩，基本放大器輸入端的反饋信號必須和原輸人信號幅度相等，同時相位也應(yīng)相同。自激振蕩器產(chǎn)生的波形可能是正弦波，也可能是非正弦波。所以在需要頻率穩(wěn)定度高的振蕩電路時就選用晶體振蕩器。由于石英諧振器具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于家用電器和通信設(shè)備中圖1 基本構(gòu)造 與LC振蕩器相比，晶體振蕩器的標(biāo)準(zhǔn)性較好，諧振回路的Q值較高，有載情況下Q值依然很高。變電場的頻率與田英晶體的固有頻率相同時，振動便變得很強(qiáng)烈，這就是晶體諧振特性的反應(yīng)。 振蕩的基本知識石英晶體振蕩器是利用石英晶體即二氧化硅的結(jié)晶體的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶
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