高頻電子線路第六章

1高頻電子線路第六章6.1概述2.振蕩器的分類正弦波振蕩器非正弦波振蕩器振蕩器波形產(chǎn)生機(jī)理反饋式振蕩器負(fù)阻式振蕩器反饋型LC振蕩器反饋型RC振蕩器本章主要介紹反饋型RC、LC振蕩器和石英晶體振蕩器的工作原理。石英晶體振蕩器第2頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2LCR回路中的瞬變現(xiàn)象 由于大多數(shù)振蕩器都是利用LC回路來(lái)產(chǎn)生振蕩的，因此應(yīng)首先研究LC回路中如何可以產(chǎn)生振蕩，作為研究振蕩器工作原理的預(yù)備知識(shí)。

所謂“諧振”，就能量關(guān)系而言，是指：回路中儲(chǔ)存的能量是不變的，只是在電感與電容之間相互轉(zhuǎn)換；外加電動(dòng)勢(shì)只提供回路電阻所消耗的能量，以維持回路的等幅振蕩。第3頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2LCR回路中的瞬變現(xiàn)象

假設(shè)開(kāi)關(guān)S先放于1的位置，使電容C最初充電到電壓V，然后將S轉(zhuǎn)換到2的位置，C上的電荷即經(jīng)過(guò)L、R放電。由于回路R的存在，振蕩的幅度越來(lái)越小。

為了獲得等幅振蕩，就必須設(shè)法使LC回路中的電阻等于零。由于實(shí)際的LC回路本身總是有正電阻的，因此必須認(rèn)為地引入一個(gè)負(fù)電阻，將回路本身的正電阻完全抵消，以獲得等幅振蕩。第4頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天由基爾霍夫定律可得：即取微分得：回路的衰減系數(shù)：回路的固有角頻率：6.2LCR回路中的瞬變現(xiàn)象過(guò)阻尼，R太大，無(wú)法振蕩；臨界阻尼,無(wú)法振蕩；自由振蕩；第5頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2LCR回路中的瞬變現(xiàn)象圖6.2.4δ2＜ω2時(shí)產(chǎn)生振蕩電流的情形第6頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.2LCR回路中的瞬變現(xiàn)象

當(dāng)R為負(fù)值時(shí)，振蕩振幅將隨時(shí)間而增長(zhǎng)，得到增幅振蕩波形。如果R的負(fù)值不變，則振幅將繼續(xù)無(wú)限制地增長(zhǎng)，但這在實(shí)際上是不可能的。因?yàn)橐粋€(gè)振蕩器開(kāi)始振蕩時(shí)，回路的等效串聯(lián)電阻為負(fù)值（由有源器件供給負(fù)阻），隨著振蕩振幅的增長(zhǎng)，有源器件的工作狀態(tài)逐漸改變，負(fù)電阻的絕對(duì)值逐漸減小。最后負(fù)電阻與回路本身的正電阻正好互相抵消時(shí)，整個(gè)串聯(lián)等效電阻變?yōu)榱悖袷幤鳟a(chǎn)生等幅振蕩，振蕩頻率取決于電路參數(shù)L、C、R。第7頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.3LC振蕩器的基本工作原理

1）一套振蕩回路，包含兩個(gè)（或兩個(gè)以上）儲(chǔ)能元件。在這兩個(gè)元件中，當(dāng)一個(gè)釋放能量時(shí)，另一個(gè)就接收能量。釋放與接收能量可以往返進(jìn)行，其頻率決定于元件的數(shù)值。2）一個(gè)能量來(lái)源，補(bǔ)充由振蕩回路電阻所產(chǎn)生的能量損失。在晶體管振蕩器中，這個(gè)能源就是直流電源。3）一個(gè)控制設(shè)備，可以使電源功率在正確的時(shí)刻補(bǔ)充電路的能量損失，以維持等幅振蕩。這是由有源器件和正反饋電路完成的。構(gòu)成振蕩器的條件第8頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.3LC振蕩器的基本工作原理圖6.3.1互感耦合調(diào)集振蕩器-+第9頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天第10頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天設(shè)電路工作在線性區(qū)，且工作頻率不高。將電流源hfbie和內(nèi)阻1/hob并聯(lián)等效為電壓源（hfbie)/(1/hob)和內(nèi)阻1/hob串聯(lián)?？傻孟铝蟹匠探M第11頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天由上述等式消去i,

iC,vC,可得式6.2.1可得等幅振蕩的條件為：即振蕩角頻率為（當(dāng)r很小時(shí)）第12頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.4由正反饋的觀點(diǎn)來(lái)決定振蕩的條件振蕩條件所以等幅振蕩條件為

振幅平衡條件相位平衡條件第13頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5振蕩器的平衡與穩(wěn)定條件當(dāng)振蕩器接通電源后，即開(kāi)始有瞬變電流產(chǎn)生。這瞬變電流所包含的頻帶極寬，但由于諧振回路的選擇性，它只選出了本身諧振頻率的信號(hào)。由于正反饋?zhàn)饔?，諧振頻率信號(hào)越來(lái)越強(qiáng)，即形成穩(wěn)定的振蕩。至于瞬變電流中所包含的其他頻率則被振蕩電路濾掉，不被放大，而逐漸消失。振蕩器起振之后，振蕩振幅便由小到大地增長(zhǎng)起來(lái)。但它不可能無(wú)限制地增長(zhǎng)，而是在達(dá)到一定數(shù)值后，便自動(dòng)穩(wěn)定下來(lái)。第14頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天

初始信號(hào)中，滿足相位平衡條件的某一頻率

0的信號(hào)應(yīng)該被保留，成為等幅振蕩輸出信號(hào)。

振蕩電路是單口網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需輸入信號(hào)就能起振，起振的信號(hào)源來(lái)自何處？6.5.1振蕩器的平衡條件（從無(wú)到有）

然而，一般初始信號(hào)很微弱，很容易被干擾信號(hào)淹沒(méi)，不能形成一定幅度的輸出信號(hào)。因此，起振階段要求（由弱到強(qiáng)）起振條件接通電源瞬間引起的電壓、電流突變，電路器件內(nèi)部噪聲等。第15頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天

穩(wěn)幅的作用就是，當(dāng)輸出信號(hào)幅值增加到一定程度時(shí)，使振幅平衡條件從AF>1到AF=1。6.5.1振蕩器的平衡條件

當(dāng)輸出信號(hào)幅值增加到一定程度時(shí)，就要限制它繼續(xù)增加。（由增到穩(wěn)）第16頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.1振蕩器的平衡條件第17頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.1振蕩器的平衡條件第18頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.1振蕩器的平衡條件第19頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.2振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件

以上分析了保證振蕩器由弱到強(qiáng)地建立起振蕩的起振條件；保證振蕩器進(jìn)入平衡狀態(tài)、產(chǎn)生等幅振蕩的平衡條件。

實(shí)際上，平衡狀態(tài)下的振蕩器仍然受到外界因素變化的影響而可能引起幅度和頻率不穩(wěn)。因此，還應(yīng)該分析保證振蕩器的平衡狀態(tài)不因外界因素變化而受到破壞的穩(wěn)定條件。

穩(wěn)定條件也分為振幅穩(wěn)定與相位穩(wěn)定兩種。以下分別討論之。第20頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.2振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件1）振幅平衡的穩(wěn)定條件要保證外界因素變化時(shí)振幅相對(duì)穩(wěn)定，就是要：當(dāng)振幅變化時(shí)，AF的大小朝反方向變化。第21頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.2振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件1）振幅平衡的穩(wěn)定條件定義：在外因的作用下，振蕩器在平衡點(diǎn)附近可重新建立新的平衡狀態(tài)，外因消失之后又能自動(dòng)的恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)。第22頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.2振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件平衡點(diǎn)B不是穩(wěn)定的平衡點(diǎn)。第23頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.2振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件圖6.5.2軟自激的振蕩特性圖6.5.3硬自激的振蕩特性軟自激：無(wú)需外加激勵(lì)，振蕩便可自激。開(kāi)始起振時(shí)，AF>1，振蕩處于增幅振蕩狀態(tài)，振幅由小到大，直到達(dá)到Q點(diǎn)為止。硬自激：需要預(yù)先加上一個(gè)一定幅度的信號(hào)才能起振。第24頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.2振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件2）相位平衡的穩(wěn)定條件

相位穩(wěn)定條件是指相位平衡條件遭到破壞時(shí)，相位平衡能重新建立，且仍能保持相對(duì)穩(wěn)定的振蕩頻率。外部擾動(dòng)

穩(wěn)定原理：

頻率ω

相位φ

頻率ω

第25頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.2振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件圖6.5.4并聯(lián)諧振回路的相頻特性2）相位平衡的穩(wěn)定條件LC并聯(lián)諧振回路不但是決定振蕩頻率的主要角色，而且是穩(wěn)定振蕩頻率的機(jī)構(gòu)第26頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.5.2振蕩器平衡狀態(tài)的穩(wěn)定條件放大電路3）基本組成部分正反饋網(wǎng)絡(luò)選頻網(wǎng)絡(luò)（選擇滿足相位平衡條件的一個(gè)頻率。經(jīng)常與反饋網(wǎng)絡(luò)合二為一。）穩(wěn)幅環(huán)節(jié)穩(wěn)定環(huán)節(jié)

從上面的討論可知，要使反饋振蕩器能夠產(chǎn)生持續(xù)的等幅振蕩，必須滿足振蕩的起振條件、平衡條件和穩(wěn)定條件，它們是缺一不可的。因此，反饋型正弦波振蕩器應(yīng)該包括：從回到幅度穩(wěn)定相位穩(wěn)定第27頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6反饋型LC振蕩器線路6.6.1互感耦合振蕩器6.6.2電感反饋式三端振蕩器 (哈特萊振蕩器)6.6.3電容反饋式三端振蕩器

(考畢茲振蕩器)6.6.4LC三端式振蕩器相位平衡條件 的判斷準(zhǔn)則第28頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.1互感耦合振蕩器

放大器與振蕩器本質(zhì)上都是將直流電能轉(zhuǎn)化為交流電能，不同之處在于：放大器需要外加控制信號(hào)而振蕩器不需要。因此，如果將放大器的輸出正反回輸入端，以提供控制能量轉(zhuǎn)換的信號(hào)，就可能形成振蕩器。

如果由LC諧振回路通過(guò)互感耦合將輸出信號(hào)送回輸入回路，所形成的是互感耦合振蕩器。

由互感耦合同名端定義可判知，反饋網(wǎng)絡(luò)形成正反饋，滿足相位平衡條件。如果再滿足起振條件，就符合基本原理。第29頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.1互感耦合振蕩器互感耦合振蕩器有三種：調(diào)集電路調(diào)基電路調(diào)發(fā)電路他們是根據(jù)振蕩器回路在集電極、基極、發(fā)射極來(lái)區(qū)分的。都采用具有高穩(wěn)定性的混合反饋偏置電流。第30頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.1互感耦合振蕩器1、調(diào)集電路優(yōu)點(diǎn)：振蕩幅度較大，諧波成分較少；調(diào)整M基本不影響振蕩頻率。缺點(diǎn)：工作頻率不能太高。應(yīng)用于中、短波段。第31頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.1互感耦合振蕩器2、調(diào)基電路優(yōu)點(diǎn)：振蕩頻率在較寬的范圍內(nèi)改變，振幅變化不大；調(diào)整M基本不影響振蕩頻率。缺點(diǎn)：工作頻率不能太高。第32頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.1互感耦合振蕩器3、調(diào)發(fā)電路優(yōu)點(diǎn)：波形較好，失真小；調(diào)整M基本不影響振蕩頻率。缺點(diǎn)：工作頻率不能太高。第33頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天第34頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天將和反饋線圈等效

(6-1-8)(6-1-9)第35頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天將式(6-1-9)代入式(6-1-8)，可得：式中按圖中的同名端連接方式,φF＝π。因此電路的振蕩頻率在諧振頻率處,負(fù)載回路顯純電阻特性,即φA()＝π。即L'C并聯(lián)回路的諧振頻率：

(6-1-14)第36頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天一般說(shuō)來(lái)，。于是，電路的反饋系數(shù)為：

≈(4-1-15)放大器的諧振時(shí)的電壓增益為

并聯(lián)回路的諧振阻抗為

(4-1-16)

可得電路的起振條件：第37頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.2電感反饋式三端振蕩器（哈特萊振蕩器）

如果正反饋網(wǎng)絡(luò)由LC諧振回路中的電感分壓電路將輸出信號(hào)送回輸入回路，所形成的是電感反饋式三端振蕩器。(+)(-)(+)(+)第38頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.2電感反饋式三端振蕩器（哈特萊振蕩器）哈特萊振蕩器特點(diǎn)：集電極與基極接于LC回路兩端，發(fā)射極則接于線圈中某一點(diǎn)。利用瞬時(shí)極性法可判定電路滿足振蕩的相位調(diào)節(jié)。第39頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.2電感反饋式三端振蕩器（哈特萊振蕩器）優(yōu)點(diǎn)：1.容易起振；2.改變回路電容來(lái)調(diào)整頻率時(shí)，基本上不影響電路的反饋系數(shù)。缺點(diǎn)：1.振蕩器波形較差（諧波成分多）；2.反饋系數(shù)F隨頻率變化而變化。第40頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.2電感反饋式三端振蕩器（哈特萊振蕩器）1.反饋回路為感性支路，對(duì)高次諧波呈現(xiàn)高阻抗，故對(duì)于LC回路中的高次諧波反饋較強(qiáng)，波形失真較大。2.當(dāng)工作頻率較高時(shí)，由于L1和L2上的分布電容和晶體管的極間電容均并聯(lián)于L1和L2兩端，這樣，反饋系數(shù)F隨頻率變化而改變。第41頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.2電感反饋式三端振蕩器（哈特萊振蕩器）L1L2C電路的特點(diǎn):容易起振改變電容而不影響F。調(diào)整頻率方便振蕩波形不夠好 高次諧波反饋較強(qiáng)，波形失真較大。不適于很高頻率工作分布電容和極間電容并聯(lián)于L1與L2兩端，F(xiàn)隨頻率變化而改變。L1L2C第42頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.3電容反饋式三端振蕩器（考畢茲振蕩器）圖7.6.3電容反饋式三端振蕩器(+)(-)(+)(+)

如果正反饋網(wǎng)絡(luò)由LC諧振回路中的電容分壓電路將輸出信號(hào)送回輸入回路，所形成的是電容反饋式三端振蕩器。第43頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.3電容反饋式三端振蕩器（考畢茲振蕩器）第44頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.3電容反饋式三端振蕩器（考畢茲振蕩器）優(yōu)點(diǎn)：1.輸出波形好；（電容對(duì)高次諧波呈較低阻抗。）2.頻率穩(wěn)定度高；（電路中的不穩(wěn)定電容與該電路并聯(lián)，適當(dāng)加大回路電容量，可削弱影響。）3.適合較高工作頻率。缺點(diǎn)：通過(guò)C1,C2來(lái)改變頻率，反饋系數(shù)F會(huì)隨著變化，調(diào)整頻率不方便。（可通過(guò)在L兩端并上一個(gè)可變電容解決。）第45頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.3電容反饋式三端振蕩器（考畢茲振蕩器）C1C2LC1C2L電路的特點(diǎn):變電容影響F，變電感不便。調(diào)整頻率不太方便輸出波形較好 高次諧波反饋較弱，波形接近正弦波。頻率穩(wěn)定度較好分布電容和極間電容并聯(lián)于C1與C2兩端，被較大C1與C2吸收。適用于較高的工作頻率甚至可只利用器件的輸入電容和輸出電容。第46頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.4LC三端式振蕩器相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則

回顧LC三端式振蕩器的基本電路，發(fā)現(xiàn)其電路結(jié)構(gòu)存在一個(gè)規(guī)律：晶體管的集電極—發(fā)射極（ce）之間和基極—發(fā)射極（be）之間回路元件的電抗性質(zhì)相同;它們與集電極—基極之間(bc)回路元件的電抗性質(zhì)相反。它具有普遍意義嗎？下面就此證明。L1L2CC1C2L第47頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.4LC三端式振蕩器相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，我們假定諧振回路三個(gè)元件都是純電抗，即振蕩器的振蕩頻率等于回路的固有諧振頻率，即結(jié)論:Xeb與Xce同性質(zhì)，它們與Xcb相異；成立射同，基反！第48頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.6.4LC三端式振蕩器相位平衡條件的判斷準(zhǔn)則舉例:振蕩器的振蕩頻率應(yīng)低于L1和C1支路的串聯(lián)諧振頻率，此時(shí)，該支路呈容性，整個(gè)回路滿足電容三端的相位條件。振蕩器的振蕩頻率第49頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.7振蕩器的頻率穩(wěn)定問(wèn)題

評(píng)價(jià)振蕩器頻率的主要指標(biāo)：準(zhǔn)確度與穩(wěn)定度。通常分為絕對(duì)頻率準(zhǔn)確度與相對(duì)頻率準(zhǔn)確度。

穩(wěn)定度：指在一定時(shí)間間隔內(nèi)，頻率準(zhǔn)確度的變化。準(zhǔn)確度：振蕩器實(shí)際工作頻率f與標(biāo)稱頻率f

0之間的

偏差，稱為振蕩頻率準(zhǔn)確度。頻率穩(wěn)定度第50頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.7振蕩器的頻率穩(wěn)定問(wèn)題

根據(jù)所指定的時(shí)間間隔不同，頻率穩(wěn)定度可分為長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定度、短期頻率穩(wěn)定度和瞬間頻率穩(wěn)定度三種。影響振蕩頻率的有如下三種因素：１）振蕩回路參數(shù)Ｌ與Ｃ;２）回路電阻ｒ；３）有源器件的參數(shù)。

長(zhǎng)期穩(wěn)定度:一般指幾天或幾個(gè)月(與電路元件和石英晶體等老化有關(guān)）

短期穩(wěn)定度:指一天內(nèi),以小時(shí),分,秒（與溫

度變化、電壓變化和電路參數(shù)不

穩(wěn)有關(guān)）

瞬時(shí)穩(wěn)定度:一般以秒或毫秒計(jì)（主要由內(nèi)部

噪聲引起）第51頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.7振蕩器的頻率穩(wěn)定問(wèn)題影響頻率穩(wěn)定度的因素及解決辦法：1.元件的機(jī)械變形（溫度、氣壓、濕度等）1）選用不易發(fā)生機(jī)械變形的元件；2）振蕩器置于恒溫箱中；3）采用溫度補(bǔ)償措施。2.回路電阻r的影響3.有源器件參數(shù)變化的影響：

有源器件工作狀態(tài)的改變也會(huì)對(duì)頻率產(chǎn)生影響。第52頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.7振蕩器的頻率穩(wěn)定問(wèn)題

盡管電容三端式振蕩器較電感三端式振蕩器的穩(wěn)定性好，但是它是以較大的電容C1和C2，即以下降最高工作頻率上限為代價(jià)。此外，輸入、輸出電阻的接入也會(huì)降低諧振回路的Q值，降低選頻特性，造成輸出波形偏離正弦波。

圖6.7.1克拉潑電路的交流等效電路調(diào)頻不太方便1.克拉潑電路第53頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.7振蕩器的頻率穩(wěn)定問(wèn)題圖6.7.1克拉潑電路的交流等效電路高穩(wěn)定度的LC振蕩器電路—克拉潑振蕩器第54頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天

對(duì)于克拉潑振蕩器，為了提高振蕩頻率穩(wěn)定度，可增大C1、C2；為了提高振蕩頻率，可以減小C3。但是，C1、C2的增大和C3的減小是有限度的。因?yàn)镃1的增大和C3的減小，將使c-e間的等效電納減小，從而降低了電路的電壓增益，使輸出電壓幅度下降，甚至使電路停振。6.7振蕩器的頻率穩(wěn)定問(wèn)題克拉潑振蕩器第55頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.西勒電路LC1C2C3C4AB為了克服克拉潑電路的缺點(diǎn)，引出西勒電路。

由于一般C1,C2取值較大,即C1,C2>>C3,C4,C4與L并聯(lián)克服了克拉潑電路中C3與L串聯(lián)的缺點(diǎn)。6.7振蕩器的頻率穩(wěn)定問(wèn)題第56頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8石英晶體振蕩器6.8.1并聯(lián)諧振型晶體振蕩器6.8.2串聯(lián)諧振型晶體振蕩器6.8.3泛音晶體振蕩器第57頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8石英晶體振蕩器 一般LC振蕩器的頻率穩(wěn)定度Δf/f0只能達(dá)到10-3～10-4。若要求頻率穩(wěn)定度超過(guò)10-5，需用石英晶體振蕩器。１）石英晶體的物理和化學(xué)性能都十分穩(wěn)定；２）晶體的Ｑ值可高達(dá)數(shù)百萬(wàn)數(shù)量級(jí)；３）在串、并聯(lián)諧振頻率之間很狹窄的工作頻帶內(nèi)，

具有極陡峭的電抗特性曲線，因而對(duì)頻率變化具有

極靈敏的補(bǔ)償能力。1.石英晶體濾波器的特點(diǎn)

因此，用石英晶體作為振蕩回路元件，就能使振蕩器的頻率穩(wěn)定度大大提高。第58頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8石英晶體振蕩器2.石英晶體濾波器的應(yīng)用

O

容性

容性

感性

作電感用工作于串聯(lián)諧振狀態(tài)

因此，振蕩電路可分為兩類：一類是作為等效電感元件，稱為并聯(lián)諧振型晶體振蕩器；另一類是作為串聯(lián)諧振元件，稱為串聯(lián)諧振型晶體振蕩器。第59頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8石英晶體振蕩器2.石英晶體濾波器的應(yīng)用石英晶體諧振器

(a)符號(hào)(b)基頻等效電路(c)完整等效電路

除了以上基頻振動(dòng)模式外，石英片的振動(dòng)還會(huì)產(chǎn)生奇次（2n-1）諧波的泛音振動(dòng)?；l振動(dòng)模式時(shí)，產(chǎn)生奇次諧波諧振的支路因阻抗較高可忽略。奇次諧波的泛音振動(dòng)第60頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8.1并聯(lián)諧振型晶體振蕩器

這類晶體振蕩器的振蕩原理和一般反饋式LC振蕩器相同，只是把晶體置于反饋網(wǎng)絡(luò)的振蕩回路之中，作為一個(gè)感性元件，并與其他回路元件一起按照三端電路的基本準(zhǔn)則組成三端振蕩器。根據(jù)這種原理，在理論上可以構(gòu)成三種類型基本電路。圖6.8.1并聯(lián)諧振型晶體振蕩器的兩種基本形式第61頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8.1并聯(lián)諧振型晶體振蕩器圖6.8.2并聯(lián)諧振型晶體ｃ－ｂ型振蕩器電路第62頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8.1并聯(lián)諧振型晶體振蕩器優(yōu)點(diǎn)：頻率穩(wěn)定度高缺點(diǎn)：輸出幅度較小第63頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8.1并聯(lián)諧振型晶體振蕩器圖6.8.3并聯(lián)諧振型晶體b－e型振蕩器電路第64頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8.1并聯(lián)諧振型晶體振蕩器優(yōu)點(diǎn)：輸出信號(hào)幅度較大，L1、C1抑制其他諧波。缺點(diǎn)：頻率穩(wěn)定度不如b-c型。第65頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8.2串聯(lián)諧振型晶體振蕩器圖6.8.4串聯(lián)諧振型正弦波晶體振蕩器電路第66頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8.2串聯(lián)諧振型晶體振蕩器第67頁(yè),共71頁(yè)，2024年2月25日，星期天6.8.3泛音晶體振蕩器

石英晶體的基頻越高，晶片的厚度越薄。頻率太高時(shí)，晶片的厚度太薄，加工困難，且易振碎。因此在要求