RC正弦波振荡电路.pptx

3.8 RC振荡器选频特性比LC选频网络差得多，电路中常采用负反馈以提高电路的选频特性。放大器工作于线性(甲类),故不能用自生反偏压稳幅，常采用非线性惰性反馈实现稳幅。具有正负反馈两个通路的RC正弦波振荡器正负反馈两个通路的RC正弦波振荡器框图正反馈网络 B+ : 产生振荡所必须；负反馈网络 B- : 抑制高次谐波。实现振荡器的两种方案1、B+ 为带通特性， B-为全通特性2、B- 为带通特性， B+为全通特性在 f0附近，正反馈 负反馈， 满足起振条件；远离 f0时，负反馈 正反馈，抑制高次谐波。文氏电桥振荡器负反馈系数电阻Rf1和Rf2组成负反馈网络，全通网络电路的环反馈系数为正反馈网络有电阻R1﹑R2和电容C1﹑C2组成，具有带通特性两个反馈网络构成一个电桥，故此振荡器称为文氏电桥振荡器。起振条件正反馈网络的传输系数：平衡时要求振荡频率为 ● 稳幅措施 因为不可能有 ，故应使 ，使负反馈随输出电压 的增大而增大。 具体措施采用非线性惰性反馈稳幅。 采用正温度系数的元件,采 用负温度系数的元件。 ? 非线性热惰性元件稳幅: 用钨丝灯泡等正温度系数元件； 用热敏电阻等负温度系数元件。 要求非线性惰性元件有足够的惰性,使其非线性特性在信号周期内显现不出来。所以超低频正弦波振荡器不能使用非线性惰性元件稳幅。 ? 二极管自动稳幅电路 将二极管串接在 通路中，利用二极管微变电阻随导通电流变化的特性改变负反馈深度。例如，当输出幅度增大时，流过二极管的电流增大，二极管的等效微变电阻减小，电路的负反馈增大，使输出幅度降低。 ?场效应管稳幅 将场效应管当作一个压 控电阻使用，代替 电阻Rf1，当输出电压幅度增大时，使场效应管的等效电阻也增大，负反馈加强，从而使输出电压幅度减小，实现稳幅。EcRcC2C3C1Rb1R2Rb2R1ReCeRCCRIIUoIUR φφUoUC+UR -+U c -U1U1UoUoIU1U1上式经两次微分可得：对于同相积分器A2可有对于反相积分器A1可有它是一个标准正弦振荡方程式，其解为3.4 石英晶体振荡电路1. 正弦振荡器的频率稳定问题一、频率稳定性 振荡器的频率稳定度是指由于外界条件的变化，引起振荡器的实际工作频率偏离标称频率的程度 。 一般用角频率或频率的相对变化量，即??=?–?0为角频率偏移 ，?f=f-f0为频率偏移，称为绝对频率稳定度。另一种表示，即??/?0 或?f/f0来表示，其中?0为振荡角频率，称为相对频率稳定度；根据测试时间的长短, 将频率稳定度分成长期频稳度、 短期频稳度和瞬时频稳度三种, 测试时间分别为一天以上、 一天以内和一秒以内长期频稳度主要取决于元器件的老化特性, 短期频稳度主要取决于电源电压和环境温度的变化以及电路参数的变化等等, 而瞬时频稳度则与元器件的内部噪声有关。频率稳定度通常用PPM来表示 ????????Q4、减少温度影响 5、稳定电源电压 6、采取屏蔽措施3.4.2 石英晶体振荡器 (Crystal Oscillator)石英晶体的压电效应 基本特性是具有正压电效应和反压电效应。 当交流电压加在晶体两端, 晶体随电压变化产生应变称为反压电效应； 而机械振动产生的应变又使晶体表面产生交变电荷成为正压电效应。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。晶片厚度与振动频率成反比, 工作频率越高, 要求晶片越薄, 因而机械强度越差, 加工越困难, 使用中也易损坏。当外加交流电压的频率等于晶体的固有频率ωs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。石英谐振器产生机械振动时，有基音振动，还有各种奇次泛音振动。 利用基音振动实现对频率控制的晶体称为基音晶体，其余称为泛音晶体。 LgLg3LgLg5CoCgCoCg5CgCg3RgLgCoCgRgXqOfpfq f≥（12 500～25 000） 电容性电容性电感性国产B45 1MHz中等精度晶体的等效参数如下：Lq= 4.00H，Cq=0.0063pF， rq≤100～200Ω ，Co=2～3 pF。因而晶体的品质因数Qq很大，一般为几万至几百万 C1C2JTLCJT二,晶体振荡器电路(Circuit of Crystal Oscillators)二,晶体振荡器电路(Circuit of Crystal Oscillators)LcC3Rb1C1晶体ECJTRb2CbReC2C2C1JTC3C3Cqg3ieC1LqgmubeCqCoLqC2rqrqCLCo2电路的谐振频率的估算:LEcC1L1CcC2Rb1JTRb2ReCeC1JTL1C2二,晶体振荡器