CH7正弦波振荡器高频.ppt

* 较耦合谐振回路的2阶滤波效果，LC集中选择滤波器的阶数更高，滤波效果更好。 * 由模拟电子线路中负反馈的自激振荡问题，到此处正反馈的信号发生。 * 左图同名端不明，以右图为准。 * 左图同名端不明，以右图为准。 * 左图同名端不明，以右图为准。 1）准确度：振荡器实际工作频率f与标称频率 f 0之间的偏差， 称为振荡频率准确度。 a）绝对频率准确度 2）频率稳定度：是指在一定时间间隔内，频率准确度的变化。 3. 频率稳定的性能指标 b）相对频率准确度 根据所指定的时间间隔不同，频率稳定度可分为长期频率稳定度、短期频率稳定度和瞬间频率稳定度三种。 长期稳定度：一般指几天或几个月 短期稳定度：指一天内，以小时、分、秒计 瞬时稳定度：一般以秒或毫秒计 影响振荡频率的有如下三种因素： １）振荡回路参数Ｌ与Ｃ; ２）回路电阻ｒ； ３）有源器件的参数。 4. 影响振荡频率的因素 以集电极振荡器的振荡频率为例： 5. 稳定频率的方法 １）稳定Ｌ与Ｃ ２）回路电阻ｒ a）选取标准性高，不易发生机械变形的元件; b）维持振荡的环境温度恒定; c）温度补偿法。 ３）稳定△hb和△hib a）在振荡器和下级电路之间加缓冲器（射极跟随器）起隔离作用； b）本级采用低阻抗输出（射极输出）。 由上面的分析可知，影响频率稳定度的一个重要因素就是Q，Q值 越高，选频特性就越好，其振荡频率的稳定度就越高，而 但是，由于电感不可避免的有电阻，电容有漏电，这就使一般的 LC谐振回路总会有损耗，它们的Q值难做得很高（LC型滤波器的品 质因数一般在100～200范围内） ，频率的稳定度也就难以做得很高， 大约只能做到10-4~10-5，要进一步提高振荡器的稳定性，用LC振荡器 就难以实现，而需要采用品质因数更高的选频网络，如石英晶振，品 质因数Ｑ可达几万甚至几百万，因而可以构成工作频率稳定度极高， 采用中精度的晶体，频率稳定度可达10-6数量级，若加单层恒温控制， 则可提高到10-7~10-8数量级，采用高温精度晶体，可采用双层恒温控 制，可达10-9~10-11数量级。 一般LC振荡器的频率稳定度Δf /f0只能达到10-3 ～ 10-5。若要求频率稳定度超过10-5，需用石英晶体振荡器。 7.8.1 并联谐振型晶体振荡器 7.8.2 串联谐振型晶体振荡器 石英晶体振荡器（晶振） 石英晶体的优点 钟、手表、计算机、微处理器、彩电、遥控器、各种振荡电路、频率发生器等。 石英晶体的用途 石英晶体的缺点 单频性，即每块晶体只能提供一个稳定的振荡频率，因而不能直接用于波段振荡器。 １）石英晶体的物理和化学性能都十分稳定； ２）晶体的Ｑ值可高达数百万数量级； ３）在串、并联谐振频率之间很狭窄的工作频带内，具有 极陡峭的电抗特性曲线，因而对频率变化具有极灵敏的补 偿能力。 1、石英晶体 结构：单晶体结构。 外型：规则的几何形状,六棱柱,两端是六棱锥。 化学成分：SiO2(二氧化硅) 2、石英晶片 压电石英是一种各向异性的结晶体。振荡器中所用的石英片或石 英棒都是按一定的方位从石英晶体中切割出来的。垂直于X轴而沿Y轴 切割的，称X切型。垂直于Y轴，而沿X轴切割的，称为Y切型。除此 外还有AT、BT、CT、DT、ET、GT等切型。AT切型常用。 双面镀银并封装 当机械力作用于晶体时，晶体两面将产生电荷——正电效应：机械 能→电能，反之，当晶体两面加不同极性电压时，晶体尺寸将压缩或伸 张——负电效应：电能→机械能。 当晶体薄片受到压力时，晶 格产生变形，表面产生正电荷， 电荷Q与所施加的力F成正比。当 力的方向改变时，电荷的极性随 之改变，输出电压的频率与动态 力的频率相同；当动态力变为静 态力时，电荷将由于表面漏电而 很快泄漏、消失。 3、石英晶片的基本特征---压电效应 当交变电压加于晶体两端时，首先晶片将随交变信号变化产生机械振动， 然后机械振动又反过来在晶片表面产生交变电荷。 当晶片的几何尺寸和结构一定时，它本身具有一固有机械振动频率，如 外加交变电压的频率与晶片固有振频相等时，晶片机械振幅最大——共振， 电极上产生的交变电流也最大，通过石英片的交变电流也最大，产生谐振现 象，压电振荡。 4、石英晶体的符号和等效电路 当石英晶体不振动时，可等效为一个平板电 容C0，称为静态电容；其值决定于晶片的几何尺 寸和电极面积，一般约为几～几十pF。 当晶片产生振动时，机械振动的惯性等效为 电感Lq，其值为几mH～几十H。