Chapter6 正弦波振荡器.ppt

* Copyrights yaoping. All rights reserved. * 一、概述 1. 石英晶体谐振器频率稳定度高的原因 §6.5 石英晶体振荡器 ① 石英晶体的等效谐振回路有很高的标准性； ② 具有正反压电效应，而且在谐振频率附近，晶 体的等效参数Lq很大、Cq很小， rq也不高，故 晶体的Q值可高达数百万数量级； ③ 对频率变化具有极灵敏的补偿能力。 * Copyrights yaoping. All rights reserved. * 2. 使用时的注意事项： ① 采用恒温措施； ② 石英谐振器都规定接有一定的负载电容CL ，用来 补偿生产中晶体的频率误差和晶体的老化，达到 标称频率。为适应高频、低频的不同场合， CL一 般采用微调电容; ③ 在振荡电路中，必须注意不能超过晶体的额定激 励电平，并尽量保持激励电平的稳定； ④ 石英谐振器或者工作于感性区，或者工作于串联 谐振频率上，决不能使用容性区。 * Copyrights yaoping. All rights reserved. * 二、晶体振荡器电路 并联谐振型晶体振荡器 串联谐振型晶体振荡器 1. 并联谐振型晶体振荡器 把晶体置于反馈网络的振荡回路之中，作为一个感性元件，并与其他回路元件按照三端电路的基本准则组成的三端振荡器。 (a) Pierce Circuit (b) Miller Circuit 并联谐振型晶体振荡器的两种基本形式 * Copyrights yaoping. All rights reserved. * (1) 皮尔斯(Pierce)振荡电路 * Copyrights yaoping. All rights reserved. * (2) 密勒(Miller)振荡电路 * Copyrights yaoping. All rights reserved. * (3) Pierce电路与Miller电路的比较 Miller电路的输出信号较大， L1C1回路还可以抑制其他谐波，但频率的稳定度不如Pierce电路。 因为Miller电路中，石英晶体接在输入阻抗低的b-e之间，降低了石英晶体的标准性； 而Pierce电路中的石英晶体则接在阻抗很高的b-c之间，石英晶体的标准性受影响很小。 (a) Pierce Circuit (b) Miller Circuit 在频率稳定度要求较高的电路几乎都采用Pierce电路。 * Copyrights yaoping. All rights reserved. * 2.串联型晶体振荡器 串联型晶体振 荡器是将石英 晶振用于正反 馈支路中，利 用其串联谐振 时等效为短路 元件，电路反 馈作用最强，满足振幅起振条件，使振荡器在晶振串联谐振频率fq上起振。 这种振荡器与三点式振荡器基本类似，只不过在正反馈支路上增加了一个晶振。 串联谐振型正弦波晶振电路 * Copyrights yaoping. All rights reserved. * 晶体厚度与振动频率成反比，工作频率越高，要求晶片越薄，机械强度越差，加工越困难，使用中也易损坏。 3. 泛音晶体振电路 为解决该问题，可以令晶体工作于它的泛音(overtone) 频率上，构成泛音晶体振荡器。 泛音：指石英片振动的机械谐波，与基频不成整数倍 关系，只是在基频奇数倍附近，且与基波不能 同时存在。 * Copyrights yaoping. All rights rese