《Chapter5正弦波振荡器YanHJQ》-课件设计（公开）.ppt

小结 1. 某电视机高频头中的本机振荡电路如图所示。 1）画出其交流等效电路并说明其属于什么类型的振荡电路。 2）当工作频率为48.5MHz时试求回路电感L的值。 3）计算反馈系数F=？ 解：1）画出交流等效电路如下： 由等效电路可见，振荡器属电容三端电路。 2） 给定频率为48.5MHz可求出电感L值 3）反馈系数 课 堂 练 习 例： 对图中所示的晶体振荡器电路， =5MHz 1) 画出交流等效电路，指出是何种类型的晶体振荡器。 2) 该电路的振荡频率是多少？ 3) 晶体在电路中的作用。 4) 该晶振有何特点？ (a) JT 分析：画出交流以等效电路后，看晶体是回路的一部分， 还是反馈网络的一部分。如果晶体是回路的一部分时，晶体振荡器称为并联型晶振，晶体起等效电感的作用；如果晶体是反馈网络的一部分时，晶体振荡器称为串联型晶振，晶体起选频短路线的作用。对于晶体振荡器电路，其工作频率可以为就是晶体的标称频率。 解：交流等效电路如图所示。由图可知，该电路是串联型晶体振荡器，其工作频率为晶体的标称频率，即5MHz。在电路中，晶体起选频短路线的作用。该晶振的特点是频率稳定度很高。 (b) 讨论：在串联型晶振中，只有振荡器的工作频率为晶体的 标称频率时，晶体才相当于一短路线，电路的反馈最强， 满足振幅条件，电路能正常工作；如果偏离标称频率，晶 体呈现的阻抗将增大，反馈将减弱，影响振幅条件，导致 电路不能正常工作，故在串联型晶体振中晶体起选频短路 线的作用。此外，晶振电路的工作频率为晶体的标称频率 （从上面的说明中也可以知道）。本题告诉了晶体的标称 频率，如果没有直接告诉标称频率，而只给出晶体的参数， 即Co、Cq、Lq、rq，那么可以计算出晶体的串联谐振频率， 可以把晶体的串联谐振频率作为晶振的振荡频率。 石英晶振的固有频率十分稳定：在10–6以下。 温度系数（温度变化1℃所引起的固有频率相对变化量） 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 5.5.1　石英晶体及其特性 2. 石英晶体的阻抗频率特性 符号 基频等效电路 完整等效电路 石英晶体谐振器 安装电容C0 约1~10pF 动态电感Lq 约103~102H 动态电容Cq 约10–4~10–1pF 动态电阻rq 约几十~几百? 　石英晶振的振动具有多谐性： （1）基频振动 ? 基频晶体 （2）奇次谐波泛音振动 ? 泛音晶体 5.5.1　石英晶体及其特性 由以上参数可以看到 石英晶振的Q值和特性阻抗?都非常高。Q值可达几万到几百万 （2）由于石英晶振的接入系数P= Cq/(C0+ Cq)很小 ? 外接元器件参数对石英晶振的影响很小 因为 而Lq较大，Cq与rq很小 （1） 安装电容C0 约1~10pF 动态电感Lq 约103~102H 动态电容Cq 约10–4~10–1pF 动态电阻rq 约几十~几百? 5.5.1　石英晶体及其特性 由图(b)可以看到，石英晶振可以等效为一个串联谐振回路和一个并联谐振回路。若忽略rq，则晶振两端呈现纯电抗。 串联谐振频率 ： 并联谐振频率： 5.5.1　石英晶体及其特性 在fq~ fp感性区间，石英晶振具有陡峭的电抗频率特性，曲线斜率大，利于稳频。原理： 若外部因素使谐振频率增大，则根据晶振电抗特性 ? 等效电感L增大 由于振荡频率与L的平方根成反比? 促使谐振频率下降，趋近于原来的值 fN指石英晶振两端并接某一负载电容 CL时石英晶振的振荡频率。 CL的电抗频率曲线—红虚线 负载电容CL的值在生产厂家的产品说明书中有注明. 标称频率fN 负载电容CL 5.5.1　石英晶体及其特性 石英晶体振荡器频率稳定高的原因： 等效电路参数的标准性高: ● 物理化学性能稳定 ● 品质因数高 ● 接入系数小 2. 等效电抗曲线具有高度频率补偿能力 5.5.1　石英晶体振荡器 1. 皮尔斯(Pierce)振荡电路 皮尔斯(Pierce)振荡电路 （1）振荡回路与晶体管、负载 之间的耦合很弱。 晶体管c、b端的接入系数是 Cq+ C0+ CL Cq? Pcb很小，约10–4 电路中的不稳定参数对振荡回路影响很小，提高了回路的标准性。 ，CCb= Co+CL 5.5.2　晶体振荡器电路 (2) 振荡频率几乎由石英晶振的参数决定，而石英晶振本身的参数具有高度的稳定性。 CL是和晶振两端并联的外电路各电容的等效值，即根据产品要求的负载电