高频电子线路(第六章正弦波振荡器)浅析.ppt

从上面两种方法的比较,我们可以看出: 直接用三端式判断准则来判断相位条件既快又准； 所以除非题面要求,否则建议大家不要用矢量法。 * 例题6.3(解) b e c * 例题6.3(解) 作业 教材299页/ 329页 习题6.5 /7.5 习题6.6 /7.6 * §6.5 振荡器的频率稳定性问题 衡量振荡器的指标 准确度 离中心的偏离程度（体现指标是概率论中讲的“误差”） 稳定度 变化摆动的剧烈程度（体现指标是概率论中讲的“方差”） 例如： 一个振荡器标称1MHz，但是总是输出1.1M，称不准确（但稳定）。 一个振荡器标称1MHz，但是实际输出是0.99~1.01MHz中的一个随机变量，则称是不稳定的。 * 准确度 绝对准确度 相对准确度 人们更关心的是振荡器的频率稳定度 * 稳定度 频率稳定，就是在各种外界条件发生变化的情况下，要求振荡器的实际工作频率与标称频率间的偏差及偏差的变化最小。 振荡器的频率稳定度则是指在一定时间间隔内，由于各种因素变化，引起的振荡频率相对于标称频率变化的程度。 长期稳定度（一天以上） 短期稳定度（一天以内） 瞬间稳定度（1秒以内） 体现器件的抗衰老能力 体现电路的环境适应能力 体现电路的抗干扰能力 * 稳定度的测量与计算 前面已经讲过它由方差来体现 所以计算公式为 * 影响频率稳定度的几个因素 （1）LC器件的稳定度 方法一：选择稳定度好的LC器件 方法二：温度补偿法（如选用负温系数电容） （2）LC回路的Q值 提高LC回路的Q指 （3）回路电路r（实际通过Q来影响） 尽量减小振荡器的负载 （4）有源器件参数（如分布电容等） * 回路的Q值为什么会影响振荡器的稳定性？ * 两种改进型的三端式LC振荡器 克拉泼(Clapp)电路（串联型改进电容三端式） 电感支路上串联一个电容，降低三极管输出电容的接入系数，从而稳定频率。 西勒(Seiler)电路（并联型改进电容三端式） 电感支路上先并联一个电容、再串联一个电容，降低三极管输出电容的接入系数，从而稳定频率。 * 串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路) （a）克拉泼电路的实用电路 （b）高频等效（考虑分布电容）电路 选取C3远远小于C1或C2，所以三电容串联后的等效电容 改进后调节C3不会影响反馈系数C1 / C2 * (1)由于Cce、Cbe的接入系数减小，晶体管与谐振回路是松耦合。 (2)调整C1 、C2的值可以改变反馈系数,但对谐振频率的影响很小。 而由于管子的放大倍数与频率成反比，故随着放大频率的升高振荡的幅度明显下降，上限频率受到限制。故: (3)调整C3值可以改变系统的谐振频率,对反馈系数无影响。 (1) 克拉泼电路的波段覆盖的范围窄。 (2) 工作波段内输出波形随着频率的变化大。 克拉泼电路的特点: 优点： 缺点： (a)实际电路 (b)高频等效电路 * 并联型改进电容三端式振荡器(西勒电路) (1) 波段覆盖率宽。 (2) 工作波段内，输出幅度较平稳。 电路特点： §6.6 晶体振荡器 §6.6.1 晶振内部原理 §6.6.2 并联型晶体振荡器 §6.6.3 串联型晶体振荡器 * * 石英晶体具有正、反两种压电效应。当石英晶体沿某一电轴受到交变电场作用时，就能沿机械轴产生机械振动，反过来，当机械轴受力时，就能在电轴方向产生电场。 §6.6.1 晶振内部原理 当晶体几何尺寸和结构一定时，它本身有一个固有的机械振动频率。当外加交流电压的频率等于晶体的固有频率时，晶体片的机械振动最大，晶体表面电荷量最多，外电路中的交流电流最强，于是产生了谐振。 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。 石英晶振的振动具有多谐性。包括基频振动和奇次谐波泛音振动。前者称为基频晶体，后者称为泛音晶体。 §6.6.1 晶振内部原理 晶振的内部结构 石英切片 金属支架 金属支架 引线 当外加电压时,石英切片会产生固定频率的机械振荡 反之,石英如果存在机械振荡,会在金属支架上产生电压 如果外加频率与晶振本身机械振荡频率相同,则产生持续振荡。 * 晶振的等效电路模型 符号 基频等效电路 完整等效电路 支架电容C0 约1~10pF 动态电感Lq 约10–3~102H（由晶振的质量/惯性等效而来） 动态电容Cq 约10–4~10–1pF（由晶振的弹性等效而来） 动态电阻rq 约几十~几百?（由晶振的机械损耗等效而来） * Co Cq Lq rq fq fp 电容性 电容性 电感性 f Xq O 国产B45 1MHz中等精度晶体的等效参数如下：Lq= 4.00H，Cq=0.0063pF， rq≤