基于振荡器的频率稳定性能分析
文氏电桥振荡器实验报告 -回复
文氏电桥振荡器实验报告-回复问题并详细解释文氏电桥振荡器实验报告。
[文氏电桥振荡器实验报告]引言:振荡器是电子学中一种重要的电路,用于产生稳定且经过放大后的交流信号。
其中,文氏电桥振荡器是一种经典的振荡器,被广泛运用在无线电、通信等领域。
本实验通过搭建文氏电桥振荡器电路并对其特性进行分析,旨在加深对振荡器原理的理解。
实验步骤:1. 准备实验装置:准备好所需的电子元件和仪器,包括电容、电阻、二极管、电感、示波器等。
确保电路连接正确无误,仪器工作正常。
2. 搭建文氏电桥振荡器电路:根据文氏电桥振荡器的原理,按照电路图搭建电路。
主要电路包括一个由电容和电阻组成的反相比例器(RC比例器),一个由电容、电感和二极管组成的谐振器,以及一个连接到谐振器输出端的加载电阻。
3. 调整电路参数:根据实验需求和电路原理,调整电路参数,包括反相比例器的电容和电阻值,谐振器的电容、电感和二极管参数,以及加载电阻的阻值等。
通过半定量的试验和计算,选择合适的参数,以实现振荡器的稳定和放大。
4. 测量振荡器的特性:连接示波器,观察和测量振荡器的输出信号。
调整示波器的时间和电压尺度,确保能够正确显示振荡器输出的波形和频率。
记录振荡器的震荡频率、幅度、失真度等特性。
5. 分析实验结果:根据实验测量的数据和观察到的波形,对振荡器的特性进行分析。
比较测量结果与理论计算值的差异,分析可能的原因,如电路元件参数的不确定性、电路结构的误差等。
6. 结果讨论和总结:根据实验结果和分析,讨论振荡器的性能和适用范围。
总结实验的收获和教训,提出改进电路和实验方法的建议。
对振荡器的工作原理进行深入思考,以加深对振荡器工作原理的理解。
实验目的:通过搭建文氏电桥振荡器电路并对其特性进行测量和分析,达到以下目的:1. 理解文氏电桥振荡器的工作原理和基本电路结构。
2. 掌握文氏电桥振荡器电路的搭建和操作方法。
3. 学会使用示波器观察和测量振荡器的输出信号,并进一步分析振荡器的特性。
3.3LC振荡器的频率稳定度
外界因素:温度、湿度、大气压、
电源电压、周围磁场、机械振动及负载变化等,其中以温
度的影响最严重。
措施:减振、恒温、密封(湿度、大气压)、高稳定度
电源、屏蔽罩、振荡器与负载间插入跟随器。
2.提高振荡回路标准性 (1)标准性
振荡回路在外界因素变化时保持固有谐振频率不变的能 力。
标准性越高,0 就越小。
]2
f n f n osc
i 1
osc
fosc
式中,(fosc)i = fi - fosc ,第 i 个间隔内实测的绝对准确度;
Δfosc
lim
n
1
n
(
n i1
fi
fosc )
为绝对准确度的平均值 , Δf osc
越小,
频率准确度就越高。
(4)对频稳度的不同要求
用途
中波电台 信号发生器
电视发射机
高精度信号 发生器
由
Z (
)
arctan Qe
2( 0 ) 0
可知:影响振荡频率 osc 的参数是 0、Qe 和f 。故讨论频
稳度就是分析外界因素通过这三个参数对振荡频率变化的影
响。
(1)谐振频率 0 变化
若 L 、C 变化,0 产生 0 的变 化,则 z()曲线沿横坐标平移 0,
曲线形状不变。参看图 3-3-1(a)。
① A() 主要取决于并联谐振回路的相移 z() ,它在 谐振频率附近随 的变化十分剧烈;
② f() 随 的变化相对要缓慢得多,可近似认为它是
与频率无关的常数,用 f 表示。
得:
Z(osc) = f
故: Z() 曲线与高度为 f 水平线相交点上所对应的角频
率——振荡角频率 osc 。
模拟电子技术基础知识振荡器的频率稳定性与调谐技巧
模拟电子技术基础知识振荡器的频率稳定性与调谐技巧模拟电子技术中的振荡器在电子系统中起到了非常重要的作用,它能够产生稳定的信号,用于时钟同步、频率合成等应用。
然而,在振荡器的设计和调试过程中,频率稳定性和调谐技巧是需要非常重视的方面。
本文将介绍振荡器频率稳定性的评估方法以及调谐技巧的一些基本原则。
一、频率稳定性的评估方法频率稳定性是指振荡器输出频率的变化程度,常用的评估方法有相对稳定度和绝对稳定度。
1. 相对稳定度相对稳定度是指振荡器频率变化相对于整个输出频率范围的百分比。
通常使用相对频率偏差(Relative Frequency Deviation,RFD)来进行评估。
RFD的计算公式如下所示:RFD = (f_max - f_min) / f_avg * 100%其中,f_max为振荡器输出频率的最大值,f_min为最小值,f_avg为平均值。
通过相对稳定度的评估,可以比较不同振荡器在频率稳定性方面的优劣。
2. 绝对稳定度绝对稳定度是指振荡器输出频率的变化程度与参考标准频率的偏差。
常用的评估指标有绝对频率偏差(Absolute Frequency Deviation,AFD)和位移调制指标(Displacement Modulation Index,DMI)。
AFD表示振荡器输出频率与参考标准频率之间的误差,常用单位为Hz。
AFD越小,说明振荡器的频率稳定性越好。
DMI衡量振荡器输出频率在不同幅度的调制信号作用下的变化程度。
一般来说,DMI越小,说明振荡器的频率稳定性越好。
二、调谐技巧的基本原则在实际振荡器的设计和调试中,为了获得稳定的输出频率,需要注意一些调谐技巧的基本原则。
1. 选择合适的振荡器结构振荡器结构的选择对频率稳定性有着直接的影响。
常见的振荡器结构包括LC振荡器、晶体振荡器、RC振荡器等。
不同结构的振荡器适用于不同的应用场景,需要根据实际需求选择合适的结构。
2. 使用稳定的元器件振荡器的频率稳定性还与使用的元器件的稳定性有关。
高频电子线路 振荡器的频率和振幅稳定度汇总
减小晶体管极间电容在总电容中的比例。减小管子 输入、输出阻抗及其变化量对回路的影响。
回路总电容量不可过大,否则L过小,不利稳频 EXIT
高频电子线路
4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.2 振幅稳定度
指在规定条件下,输出信号幅度的相对变化量。 振幅稳定度表示为
U Uo
Uo 为输出电压的标称值, ∆U 为实际输出电压与标称值之差。
主要由于器件老化。 短期频率稳定度 一天之内振荡频率的相对变化量 主要由于温度、电源电压等外界因素变化 瞬时频率稳定度 秒或毫秒内振荡频率的相对变化量 EXIT
由电路内部噪声或突发性干扰引起。
高频电子线路
4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.1 频率稳定度
一、频率稳定度的概念
中波广播电台发射机的频率稳定度为 电视发射机的频率稳定度为
EXIT
高频电子线路
4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
三、提高频率稳定度的主要措施
1. 减小外界因素变化的影响 2. 提高谐振回路的标准性 选用高质量的参数稳定的回路电感器和电容器。 选用具有不同温度系数的电感和电容构成谐振回路 改进按照工艺,缩短引线、加强引线机械强度。 增加回路总电容量,减小晶体管与谐振回路间的耦合。
f f f 0
频率稳定度表示为
f f0
f指实际频率,f0 指标称频率 测量时,∆f要取多次 测量结果的最大值。
EXIT
高频电子线路
4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.1 频率稳定度
一、频率稳定度的概念
按照所规定时间的不同,频率稳定度分为 长期频率稳定度 一天以上乃至几个月内振荡频率相对变化量
3
10 5 10 7
频率稳定度
频率稳定度简介频率稳定度是指某一系统或设备在时间上保持稳定的频率特性。
在许多领域中,频率稳定度是一个重要的性能指标,特别是对于需要精确时间测量或频率同步的应用。
本文将介绍频率稳定度的定义、影响因素以及常见的度量方法。
定义频率稳定度是指系统频率在时间上的波动程度。
一个具有高稳定度的系统意味着其频率的变化较小,即频率波动较小,而一个频率不稳定的系统则表现出频繁的频率变化。
影响因素频率稳定度受到多种因素的影响,下面列举了一些主要的影响因素:温度变化温度是影响频率稳定度的重要因素之一。
系统在不同温度下工作时,其性能可能会变化,从而导致频率的波动。
例如,晶体振荡器的频率稳定度通常受到温度的影响,温度的变化会导致晶体的尺寸和弹性模量等物理特性发生变化,从而引起频率的波动。
供电质量供电质量是另一个影响频率稳定度的因素。
不稳定的电源电压或电流波动可能导致系统频率的变化。
例如,如果一个电子设备受到电网中频繁的电压波动影响,那么设备的频率稳定度可能会受到影响。
设备老化设备的老化也会影响频率稳定度。
随着时间的推移,器件或元件的性能可能会发生变化,从而引起系统频率的波动。
例如,随着电容器的老化,其电容值可能会发生变化,从而影响系统的频率稳定度。
度量方法频率稳定度通常通过一些度量方法来表征,下面介绍几种常见的度量方法:频率稳定度指标常用的频率稳定度指标包括频率偏差、频率漂移和均方根时偏。
频率偏差表示实际频率与参考频率之间的差值,频率漂移表示频率随时间的变化速率,均方根时偏表示频率偏差随时间的平均变化。
Allan方差Allan方差是一种常用的评估频率稳定度的方法。
它基于频率数据的统计分析,能够提供关于系统频率稳定度的详细信息。
Allan方差能够描述频率稳定度在不同时间尺度下的表现,从而提供更全面的评估。
周期时间误差周期时间误差是另一种常用的度量方法。
它表示实际周期与理论周期之间的差异。
周期时间误差是一个重要的度量方法,特别适用于需要精确的周期同步和时间测量的应用。
振荡器的频率稳定问题
C3
要求: C3<< C1, C3<< C2
C4<< C1, C4<< C2
五、振荡器的频率稳定问题
3.改进型电容三点式振荡电路——Seiler circuit
VCC Rc Rb1
Cb Rb2
Re
C1
L
C4
C2
C3
(a) 原理电路
Co
C1
L
Ci
C4
C2
C3
(b) 交流等效电路
五、振荡器的频率稳定问题
C3
C3 与C4越小,则频率稳定度越高。 (b) 交流等效电路
L GP
五、振荡器的频率稳定问题
3.改进型电容三点式振荡电路——Seiler circuit
起振条件分析:
C3<< C1, C3<< C2 C4<< C1, C4<< C2
根据前面讲的起振条件
yfe
Fgie
1 F
goe Gp
F C1 C2
五、振荡器的频率稳定问题
3.改进型电容三点式振荡电路——Seiler circuit
起振条件分析:
C3<< C1, C3<< C2 C4<< C1, C4<< C2
➢ C4↘→0↗→G’P ↘ 易起振
A0
Vce Vbe
yfe g
→振荡幅度↗
结论: Seiler circuit 适合于
作波段振荡器。
得
yfe
C2 C1
goe GP
C1 C2
gie
GP Co
Ci
C1
C4 C2
电路中的振荡器如何稳定频率
电路中的振荡器如何稳定频率振荡器是一种电路,能够产生稳定的交流信号。
在电子设备中,振荡器起到非常重要的作用,用于产生各种频率的信号。
然而,振荡器的稳定频率是一个关键问题,本文将探讨振荡器稳定频率的相关内容。
一、振荡器的基本原理振荡器是由放大器和反馈网络组成的电路。
放大器负责放大信号,而反馈网络则将一部分输出信号回馈到输入端,从而形成正反馈环路。
当放大器的放大倍数和反馈网络的相位条件满足时,振荡器就能够产生连续的振荡信号。
二、频率稳定性的重要性在实际应用中,振荡器的频率稳定性非常重要。
比如,通信系统中的调制解调器需要稳定的振荡器来产生载波信号;计算机系统中的时钟电路需要稳定的振荡器来提供系统时钟。
频率不稳定会导致通信失效或计算错误,因此保证振荡器的频率稳定性是非常关键的。
三、频率稳定性的限制因素频率稳定性受到许多因素的影响,主要包括温度、供电电压和噪声等。
这些因素会导致振荡器输出信号频率的偏移。
为了保证频率稳定性,需要采取一些措施来抵消这些偏移。
首先,温度对振荡器频率的影响是最为主要的。
温度的变化会导致电子元件参数的改变,从而影响振荡器的频率。
为了解决这个问题,可以采用温度补偿电路来稳定频率,常见的方法包括使用温度传感器和稳定电流源。
其次,供电电压的波动也会影响振荡器频率的稳定性。
电源电压的不稳定会引起振荡器工作点的变化,从而改变振荡器的频率。
为了提高稳定性,可以采用电源稳压技术来消除供电电压的波动。
最后,噪声也是一个影响振荡器频率的重要因素。
噪声会引入到振荡器的反馈回路中,并改变放大器的增益和相位特性,从而影响振荡器的频率。
为了减小噪声的影响,可以采用低噪声放大器和滤波器来提高频率稳定性。
四、频率稳定技术为了提高振荡器的频率稳定性,有许多技术可以应用。
首先,使用温度补偿电路可以有效降低温度对振荡器频率的影响。
温度传感器可以测量环境温度的变化,并通过调整电路参数来补偿温度的影响。
其次,使用频率稳定器件也可以提高振荡器的稳定性。
振荡器的起振、平衡与稳定条件
,
。
Y 0 Y F 0
为了使电路工作在相位平衡状态,就要求谐振回路工作在失谐状态,以产生一个谐 振回路相角来平衡。
9
二、振荡器平衡状态的稳定条件 平衡条件只是说明振荡能在某一状态平衡,是建立振荡的必要条件。 没能说明这个平衡状态是否稳定,还不是建立振荡的充分条件。 已经建立的振荡能否维持,还必须看平衡状态是否稳定。
重新平衡后频率发生了变化。为了减小这种变化,减小相角对外界因素影响的敏感 性;提高相频特性曲线斜率的绝对值(提高Q值)。
17
平衡点的振幅稳定条件为
A
0
Vom Vom VomQ
12
2, 软自激与硬自激
工作于非线性状态的有源器件正好具有这一 特性,因而它们具有稳定振幅的功能。
一般只要偏置电路和反馈网络设计正确,在 开始起振时,环路增益大于1,振荡处于增 幅振荡状态,振荡幅度从小到大,直到达到 Q点为止。这是软自激状态,它的特点是不 需要外加激励,振荡便可以自激。 硬自激:需要避免。
4
振荡器的起振条件为 振荡器的平衡条件为
A0 F 1
A F A0 F 1
τ 其中 称为工作强度系数,一般取2~4。
5
将复数形式的振荡器平衡条件分别用模和相角表示:
Ae jA Fe jF 1
振幅平衡条件为
AF 1
相位平衡条件为
A F 2n (n 0,1,2,3,)
说明在平衡状态时,振幅的环路增益等于1。即反馈信号的振幅与原输入信号的振幅 相等。
,
即反馈系数相角; F
8
将振荡器平衡条件
y fe F Z P1 1 的模与相角分开,
得到用电路参数表示的振幅平衡条件和相位平衡条件:
y fe ZP1 F 1 Y Z F 2n (n 0,1,2,3,)
振荡器的频率稳定及对策
值 越小 , 振荡 器 的频 率稳定 度 就越 高 , 据规定 时 间 根 的长短 不 同 , 率稳 定度 可分 为长期 稳定 度 、 期稳 频 短
定度 和瞬 时稳定 度 。 ]
着 重分析 了导致振 荡频 率 不 稳 定 的 因素 , 细地 阐 详
述 了提 高频 率稳 定度 的主要措 施 和稳 定 方法 。
维普资讯
振荡 器的频 率稳定 及对 策
余 明辉 ( 洲 湾职 业技 术学 院 , 建 莆 田 3 15 ) 湄 福 5 2 4
St bi t n un e m e s e o he Fr q e y o cla o a l y a d Co t r a ur n t e u nc fOs il t r i
式中
/ A ( ] 1 2 f一 ) )
一 …
度 和 频率外 , 必 须保 证 输 出信 号 的 幅度 和频 率 的 还 稳 定 。幅度稳 定度 和频率 稳定 度 是振荡 器 的 2 重 个 要 质 量指标 。 而频率 稳 定度更 为重 要 。
, — — 标称 频率 值 0
— —
一
频 率稳 定 度 是 振 荡器 的重 要指 标 , 如果 这个 指
标 达不 到所 要求 的标 准 , 实 际应 用 中就 会 产生 一 在
系 列 问题 。例如 , 在无 线 电通信 中 , 如载 波信号 源 的
现象 却是 不可 避免 的 。为了衡 量 实 际振 荡 频 率 厂
频 率稳 定度 达不 到 标 准 , 波 频 率 的 变化 就 可 能 干 载
规 定 时 间( 1天 ) 的测量 次数 内
( )——第 i 次测量获得的相对频率偏差 ( ) ——相对频差的算术平均值
lc振荡器实验报告
lc振荡器实验报告LC振荡器实验报告引言:振荡器是电子电路中常见的一种设备,它能够产生稳定的交流信号。
本次实验中,我们将学习和探索LC振荡器的工作原理和特性。
通过实验,我们可以更好地理解振荡器的基本原理,并且掌握设计和调试振荡器电路的技巧。
一、实验准备在开始实验之前,我们需要准备以下实验器材和元件:1. 电源:提供所需的直流电源,确保电压稳定。
2. 电感:用于构建LC振荡器的电感元件。
3. 电容:用于构建LC振荡器的电容元件。
4. 变频器:用于调节振荡器的频率。
5. 示波器:用于观测和测量振荡器输出的波形和频率。
二、实验步骤1. 连接电路:根据实验电路图,连接电感、电容和其他元件。
确保连接正确,没有短路或接触不良的情况。
2. 调节电源:将电源接入电路,并调节电压为所需的数值。
确保电压稳定,不产生噪声或波动。
3. 调节变频器:使用变频器,逐渐调节振荡器的频率。
观察示波器上的波形变化,并记录频率范围。
4. 观察波形:通过示波器观察振荡器输出的波形,并记录其特点。
可以观察到振荡器的幅度、频率和相位等参数。
5. 测量频率:使用示波器或其他频率计,测量振荡器输出的频率,并与变频器设置的频率进行比较。
确保振荡器输出的频率符合预期。
6. 调试和优化:根据观察到的波形和测量的频率,对电路进行调试和优化。
可以尝试调整电容或电感的数值,以获得更稳定和准确的振荡器输出。
三、实验结果在本次实验中,我们成功构建了一个LC振荡器电路,并获得了稳定的振荡器输出。
通过示波器观察到的波形,我们可以看到振荡器产生的正弦波信号。
测量的频率也与变频器设置的频率相吻合,证明振荡器的工作正常。
四、实验分析通过本次实验,我们深入理解了LC振荡器的工作原理和特性。
LC振荡器是一种基于电感和电容的谐振电路,它能够产生稳定的振荡信号。
振荡器的频率由电感和电容的数值决定,通过调整这些元件的数值,我们可以改变振荡器的频率范围。
在实际应用中,振荡器被广泛用于无线通信、音频设备和时钟电路等领域。
振荡器实验报告
振荡器实验报告振荡器实验报告引言:振荡器是电子学中常见的一种电路,它能够产生稳定的交流信号。
在本次实验中,我们将探索振荡器的工作原理,并通过实验验证其性能。
一、实验目的本实验的主要目的有两个方面:1. 了解振荡器的基本原理和工作方式;2. 通过实验验证振荡器的性能,如频率稳定性、幅度稳定性等。
二、实验原理振荡器是一种能够自激励产生振荡信号的电路。
它由放大器和反馈网络组成。
放大器将输入信号放大后送回反馈网络,反馈网络再将信号输入放大器,形成一个闭环。
在适当的条件下,这个闭环系统能够产生稳定的振荡信号。
三、实验装置本次实验所需的装置有:1. 函数发生器:用于提供输入信号;2. 振荡器电路:由放大器和反馈网络组成;3. 示波器:用于观测振荡器输出信号的波形。
四、实验步骤1. 搭建振荡器电路:根据实验指导书提供的电路图,连接放大器和反馈网络;2. 设置函数发生器:将函数发生器的输出与振荡器电路的输入相连,设置适当的频率和幅度;3. 观测输出信号:将示波器的探头连接到振荡器电路的输出端,调整示波器的参数,观察输出信号的波形和频率;4. 记录实验数据:记录函数发生器的频率和幅度,以及示波器观测到的振荡器输出信号的波形和频率。
五、实验结果与分析根据实验数据和观测结果,我们可以得出以下结论:1. 振荡器能够产生稳定的振荡信号,其频率和幅度基本保持不变;2. 振荡器的输出信号呈现正弦波形,频率与函数发生器设置的频率相近。
六、实验误差与改进在实验过程中,可能会存在一些误差,影响实验结果的准确性。
可能的误差来源包括:1. 实验装置的精度限制:函数发生器和示波器的精度可能会对实验结果产生一定的影响;2. 电路元件的参数漂移:电路元件的参数可能会随时间变化,导致振荡器的频率和幅度发生变化。
为了减小误差,我们可以采取以下改进措施:1. 使用更高精度的实验装置:选择精度更高的函数发生器和示波器,以提高实验结果的准确性;2. 定期校准电路元件:定期检查和校准电路元件的参数,以确保振荡器的频率和幅度稳定。
振荡器参数
振荡器参数振荡器参数是用来反映振荡器性能的重要参数,其指标可以反映出振荡器的质量,并直接影响振荡器的效率、精度和稳定性。
本文将介绍振荡器参数的种类及其影响,以及如何正确选择振荡器参数。
一、振荡器参数的种类振荡器的参数有很多种,但最常见的是频率、衰减、电容量、负载、电阻、振幅等等。
(1)频率参数:振荡器的频率参数是指振荡器的频率,是振荡器最重要的参数,它直接影响振荡器的性能,如精度、稳定性、效率等。
(2)衰减参数:衰减参数是指振荡器在频率附近振荡过程中,每次振荡幅度变化的大小。
它与振荡器的精度和稳定性相关,当衰减参数越小,振荡器精度越高,振荡器稳定性越好。
(3)电容量参数:电容量参数是指振荡器的电容量,它直接影响振荡器的谐振频率。
当电容量变化时,振荡频率也会变化,从而影响振荡器的精度和稳定性。
(4)负载参数:负载参数是指负载与振荡器之间的耦合系数,这种耦合系数会影响振荡器的性能,如精度、稳定性、效率等。
(5)电阻参数:电阻参数是指振荡器的电阻,它影响振荡器的输出电流。
电阻越低,输出的电流越大,影响振荡器的精度和稳定性。
(6)振幅参数:振幅参数是指振荡器的振幅,也就是每次振荡的幅度。
振幅越大,振荡器的精度就越高。
二、振荡器参数影响振荡器的参数直接影响振荡器的性能,如精度、稳定性、效率等。
因此,在选择振荡器参数时,应根据不同情况和要求选择最合适的参数,以便获得最佳的性能。
1.频率参数:频率参数是指振荡器的频率,是振荡器的关键参数。
正确的频率参数可以产生良好的效率,准确的精度和良好的稳定性。
因此,在选择振荡器时,应注意其频率参数的选择,以便在条件允许的情况下获得最佳的性能。
2.衰减参数:衰减参数是指振荡器在频率附近振荡过程中,每次振荡幅度变化的大小。
衰减参数越小,振荡器精度越高,振荡器稳定性越好。
因此,在选择振荡器参数时,应尽量选择小衰减参数,以便满足较高精度和稳定性的要求。
3.电容量参数:电容量参数是指振荡器的电容量,直接影响振荡器的谐振频率。
一种提高频率稳定性的SAW振荡器设计
Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 97【关键词】电容三点式振荡器 高频 寄生参数 稳定性1 引言晶体振荡器作为高稳定的时钟源,是多种设备的关键部件。
它被广泛应用在移动通信、无线电通信、工业测量等各种应用上。
这些应用和设备高速、大量数据传输的趋势,使得高频晶体振荡器的需求不断增长。
基极接地的共基电容三点式晶体振荡器的输出频率由晶体谐振器和两个外接电容生成,它具有良好的短期稳定度。
然而,在高频率范围,振荡回路的电容很小,晶体管的寄生参量,如极间电容、极间电阻等影响变大。
这使得振荡器的稳定性下降。
因此在电路设计中,我们需要减小晶体管寄生参量的影响。
这可以通过减小晶体管各端极之间的介入系数P 来实现。
在本文中,我们将先介绍典型的共基电容三点式晶体振荡器电路,然后介绍减小晶体管各端极之间的介入系数P 的方法,最后展示用该方案设计的433MHz SAW 振荡器。
2 典型共基电容三点式晶体振荡器电路分析电路图如图1所示。
图1中R B1、R B2、R E 为直流偏置电阻。
C B 是基极偏置的滤波电容,C C 是输出耦合电容,它们对交流应当等效短路。
L C 是集电极高频扼流圈,对交流开路。
直流电源E C 对于交流等效短路接地。
R B1、R B2被交流短路。
由此可画出该电路的交流等效电路,如图2所示。
图中R L 为外接负载电阻,石英谐振器Y 、C 1、C 2构成振荡器的选频网络,它的无载谐振阻抗为R e0。
该电路的反馈信号从电容端得到,对于晶振工作频率的高次谐波,电容容抗小,因而一种提高频率稳定性的SAW 振荡器设计文/崔敬泽 张立冬反馈电压小,振荡器的波形质量好。
另外,由于反馈电压取自电容,所以使相位减小,从而提高了振荡器的频率稳定度。
由此可见,共基电容三点式晶体振荡器适于高频工作,其工作频率可高达上千兆赫兹的量级。
光电振荡器稳定性的研究
光电振荡器稳定性的研究微波振荡器广泛地应用于雷达、通信和测量仪器等领域,其性能直接影响电子系统的整体性能。
光电振荡器(Opto-Electronic Oscillator,OEO)是一种结合传统的微波技术与光子技术的新型振荡器,能够在微波以上频段产生超低相位噪声振荡信号,从而受到广泛的关注。
与晶振倍频源和介质振荡器等传统微波振荡器相比,OEO克服了传统微波振荡器的相位噪声随频率升高而显著升高的缺点,其振荡信号的超低相噪特性可以在微波、毫米波甚至更高频率下得到保持。
此外,OEO还具有电、光两种信号同时输出的特点,能够方便应用于各种光通信系统与微波光子系统。
然而超低相噪OEO的频率稳定性是影响振荡器实用化的关键因素,因此研究OEO的频率稳定性具有非常重要的意义。
论文的主要研究工作如下:(1)对OEO 进行了理论研究,用准线性理论建立了OEO的主要性能参数与器件参数之间的关系。
(2)研究了基于参考源注入锁定的OEO。
建立了注入锁定OEO的相位噪声的理论模型,得到锁定带宽与注入信号功率、注入信号相噪、振荡信号功率的关系,以及相噪与OEO参数的关系。
对该OEO进行了实验研究,发现注入锁定能够显著地提高边模抑制比;在恒温条件下(±0.01℃),测得边模抑制比大于80 dB,相位噪声为-78.8 dBc/Hz@100 Hz和-124.1 dBc/Hz@1 kHz,阿伦偏差为1.32×10<sup>-11</sup>@0.1s、1.37×10<sup>-11</sup>@1s、3.12×10<sup>-11</sup>@10s、8.1×10<sup>-11</sup>@100s和1.1×10<sup>-10</sup>1000 s。
与单环自由振荡OEO 的性能参数相比,注入锁定型OEO的边模抑制比提高了53.2 dB,近载频相噪和频率稳定度有所改善。
电路中的振荡器与频率稳定性
电路中的振荡器与频率稳定性电路中的振荡器是一种能够产生连续振荡信号的电子设备。
在各种电子设备中,振荡器广泛应用于无线通信、雷达、音频设备等领域。
振荡器的主要功能是产生特定频率的信号,并且能够保持这个频率的稳定性。
频率稳定性是指振荡器输出信号的频率在一段时间内保持不变的能力,是评估振荡器性能的重要指标。
振荡器根据其工作原理可以分为多种不同类型,其中常见的包括晶体振荡器、LC振荡器和RC振荡器等。
这些振荡器在设计时需要考虑频率稳定性,以保证输出信号的准确性和可靠性。
首先,晶体振荡器是一种利用晶体元件(如石英晶体)的振荡器。
晶体振荡器具有高稳定性和低噪声性能,被广泛应用于精密仪器和通信设备中。
晶体振荡器的频率稳定性主要取决于晶体的特性和外部电路的设计。
晶体的共振频率通常较稳定,但受到温度、机械应力和Aging等因素的影响,会产生频率漂移。
为了提高频率稳定性,可以采用温度补偿电路、机械补偿电路和自动频率控制等方法。
其次,LC振荡器是利用电感和电容元件组成的振荡器。
LC振荡器的频率稳定性受到电感和电容器元件的影响。
电感元件具有磁性质,受到温度和磁场变化的影响较小,因此频率稳定性较高。
而电容元件则会受到温度和电压的影响,可能引起频率漂移。
为了提高稳定性,可以采用温度补偿电路、电容稳定电路和自动增益控制等方法。
最后,RC振荡器是利用电阻和电容元件组成的振荡器。
RC振荡器的频率稳定性较差,主要受到电容器和电阻元件的影响。
电容器在使用过程中可能会产生温度漂移和电容器老化等问题,导致频率不稳定。
为了提高稳定性,可以采用自动增益控制、温度补偿和负反馈控制等方法。
在实际应用中,要提高振荡器的频率稳定性,可以从以下几个方面考虑。
首先,选择高质量的振荡器元件,如优秀的晶体元件和高精度的电感电容器。
其次,优化电路设计,减小对频率稳定性的影响。
例如,采用补偿电路、自动控制电路和负反馈控制等方法。
此外,还可采用温度补偿措施和自动频率控制技术来实现频率的精确控制。
晶体管振荡器与压控振荡器实验心得
晶体管振荡器与压控振荡器实验心得首先,我进行了晶体管振荡器的实验。
晶体管振荡器是利用晶体管的放大特性和反馈原理实现的,其主要组成部分为晶体管、电感、电容和电阻等元件。
在构建振荡器电路时,我需要根据晶体管的工作参数选择合适的电感、电容和电阻值,以达到所需的振荡频率和稳定性。
在实验中,我首先调整电路中的元件参数,使得整个电路处于极限稳定状态。
然后,我给电路加上适当的直流电源,通过调整电源电压和电流的大小,使得晶体管工作在合适的工作点附近。
这样,我就实现了一个稳定的振荡器电路。
实验中,我还观察到晶体管振荡器的输出信号,并使用示波器进行测量和分析。
我熟悉了示波器的操作方法,正确设置了示波器的扫描速度和垂直灵敏度,以获得清晰的波形图。
通过观察波形,我可以判断振荡器的频率、幅度和稳定性是否符合预期。
在调整振荡器频率时,我注意到改变电路中的电感和电容值会对振荡器的频率产生影响。
我通过增大或减小电感和电容的数值,来调整振荡器的频率,使其符合预期要求。
同时,我还了解到电路中的电阻对振荡器的阻尼效果起到重要作用。
通过调整电阻的大小,我可以改变振荡器的阻尼程度,从而得到不同形态的振荡信号。
另一方面,我进行了压控振荡器的实验。
压控振荡器是一种利用压控元件来调节振荡频率的电路。
压控振荡器的基本结构与晶体管振荡器类似,但其中的电阻被压控元件取代。
在实验过程中,我使用压敏电阻、电容和电感等元件来构建压控振荡器电路。
与晶体管振荡器不同,压控振荡器的频率是通过改变压控元件的电压来调节的。
在实验中,我使用函数信号发生器提供变化的直流电压,并通过改变电压大小来调节振荡器的频率。
我同时观察到了振荡器的输出信号,并使用示波器进行测量和分析。
通过实验数据的收集和分析,我对压控振荡器的频率特性和稳定性有了更深入的理解。
总之,通过晶体管振荡器和压控振荡器的实验,我对这两种振荡器的工作原理和特性有了更深入的了解。
我掌握了实验操作技能,并了解了振荡器的调节方法和影响因素。
本振自校准-概述说明以及解释
本振自校准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述本文旨在介绍本振自校准的原理、方法和应用,并对其优势进行总结以及展望未来的发展。
本振自校准是一种针对振荡器频率漂移的补偿技术,它通过对振荡器进行自动校准来提高其稳定性和精度。
在无线通信系统中,振荡器扮演着一个关键的角色,它负责产生无线信号的频率。
然而,由于环境温度、供电电压等外部条件的变化,振荡器的频率会发生漂移,从而导致通信系统性能的下降。
为了解决这一问题,人们提出了本振自校准的技术。
本振自校准的原理基于频率比较和反馈控制的概念。
首先,通过与参考振荡器进行频率比较,测量出振荡器的频率漂移。
然后,根据测量结果,对振荡器进行精准的校准,使其频率保持在设计要求的范围内。
这样一来,无线通信系统就能够有效地抵御频率漂移带来的影响,提高通信质量和可靠性。
本振自校准方法主要包括两种:软件方法和硬件方法。
软件方法通过在数字信号处理器中实现算法来实现校准,实现简单、成本较低,但对处理器性能要求较高。
硬件方法则是采用专门的电路进行校准,具有高实时性和可靠性,但成本较高。
本振自校准的应用广泛,涵盖了各种无线通信系统。
例如,移动通信系统、卫星通信系统和雷达系统等。
通过使用本振自校准技术,这些系统能够在不同的工作环境下,保持较高的通信质量和稳定性,提高用户体验和系统性能。
总之,本振自校准是一项重要的技术,它解决了振荡器频率漂移的问题,提高了无线通信系统的可靠性和稳定性。
未来,随着科技的不断发展,本振自校准技术还将进一步完善和应用于更多的领域,为人们的生活带来更多的便利和效益。
文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文共分为三个部分,分别是引言、正文和结论。
1. 引言引言部分主要对本文的主题进行概述,介绍本振自校准的背景和意义。
首先,在概述部分将对本振自校准的基本原理进行简要介绍,让读者对本文的内容有个初步了解。
接着,本节将介绍文章的结构,即对各个章节的结构和内容进行预告。
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稳 定 的 因素 。 导致 振 荡 频 率 不 稳 定 的 外界 因素 和 电路 本 身 的 分 析进 行 详 细 地 阐述 。 时 , 提 高 频率 稳 定 度 对 同 对 的稳 频 方 法 和 主要 措施 进 行 了较 详 细 地 分析 。 关 键 词 :介 电 系数 ;稳 定 度 ;标 称频 率 ;稳 频
化, 引起振荡频 率的变化 。 () 5 机械振动 的影 响 。机 械振动使 电感 和 电容
路 Q值增 加 △ p时 , 荡角 频率将 发生 变化 , 振 振荡 频率将跟 随变化而发生 变化 。
( ) 移 的变化 。引起 变化 的主要 因素 3相
有 晶体 管参数 及反 馈变压 器 的非 理想 电抗等 。当 发生 变化 , 引起 振荡 角频 率 的变 化 △ , 而引 从
度下 降。
2 系统 的 分 析
振 荡器振 荡频率 主要 取决 于谐 振 回路 的参数 , C r也 与有 源器件 以及 电路 其他 元件 的参 数有 J ,; ,
关[] 3 。因此 , - 5 任何 引起 这些参数 变化 的因素 , 都将
导致 振荡频 率 的不稳定 。而导致 振荡频 率不 稳定
中 图 分 类 号 :T 5 N7 2
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :17 — 13 2 1 )5 0 1— 3 6 1 2 5 (0 10 — 0 8 0
0引言
振 荡器必 须保证 输 出信 号 的幅度 和频 率 的稳 定 。幅度稳定 度 和频率稳 定度 是振荡器 的两个重
要质量指标 , 而频率稳定度 更为重要n1 -。如果频率 3
+ △一( 三 c则 争 △ △ , + )
W
o
: 一
( + ) 竽 ,
L 乙
( 1 )
式中: 负号表示 电感 和 电容 C增大 时 , 振角频 谐 率减 小 。频率稳定度 A / 。 ww 是振荡 器的重要指标 。
稳定度 指标 达不 到所 要 求的标 准 。在实 际应 用 中 就会产生一 系列 问题 。如在无线 电通信 中 . 载波
信号 源的频率 稳定 度达不 到标 准 ,载波 频率 的变
化就 可能干 扰邻近频 道 的信号 ; 在测量 设备 中 , 用 作频 率基准 的信号 源频 率不稳 定 ,就会 使测 量精
技师 . 从事 电子 学 与 通 信 工 程方 面 的研 究 。
杨敏英 : 基于 振 荡器 的频 率稳 定性 能 分 析
改变 :温度 变化还 会改变 谐振 回路 的 电感线 圈和
引线之 间 、 元件 和引线 对地 的分布 电容产生 变化 , 引起 了振荡 频率变 化 。在 振荡 器的外 壳上安 装减 振装置是 减小机械振 动的有效措施 。 22 导致振荡频 率不稳定 的电路本身 . 2 . 频 率不稳 定的 电路本 身影响 .1 2 ( ) C回路谐振频率 的变化 。在振荡 器 中 , 1L 当
起振荡频 率的变化 。 2 . 频 率稳 定度提 高的主要 措施 .2 2 振 荡 器 的频率 主 要 取决 于谐 振 回路 的参数 ,
产生形 变 , 电感 和电容值 改变 , 使 引起振 荡频 率 的
电容器 的几 何尺寸 以及 电容 的介 电常数 。从 而改
变谐振 回路 的 电感 线 圈的 电感 量和 电容量 .导致 振荡频率不稳定 。
() 2 电源 电压变化的影 响。振荡器 中的晶体管
特性 是非线性 的 .电源 电压 的变 化会 影响 晶体管
的工作 点及 工作状 态 ,会 使 晶体 管 的等效参 数发
生变化 , 使谐 振 回路谐振 频率发生变化 。 () 3 负载阻抗 变化 的影 响。 当负载变 化 时 , 负 载阻抗 反射 到振荡 回路 中 ,成 为振荡 回路参 数 的
一
L C回路谐 振角频率 0 发 生变化 △ 。 , 振荡角 9 。 时 使
频率发生 变化 , 变化量 为 △ 其 。 由此 引起 谐振角
2 1 年 1 月 01 O
宁 波 职 业 技 术 学 院 学 报
J un lo n b oye h i o r a fNig o P ltc nc
0c t. 201 1 Vo .5 11 No. 5
第 1 5卷 第 5期
基于振荡器 的频率稳定性能分析
杨 敏 英
( 湄洲 湾职 业技 术学 院 电子 工程 系,福建 莆 田 3 1 5 ) 5 2 4
1 系统 模 型
为 了衡量 实 际振荡 频 率 厂 对 于标 称振荡 频 相
的因素有 外界 的和 电路 本身 的两个方 面。
21 导致振荡频 率不稳定 的外界 因素 . 21 频率 不稳 定的外界 因素影响 .1 . 由于振荡 器使用 中 .不 可避 免地会 受 到各种
外界 因素 的影 响 ,使 谐振 回路 的参数及 其他 电路
元器件参数 发生变化 , 导致 振荡频率不稳定 。这些 外界 因素 主要 有温 度 、 电源 电压 、 负载 阻抗 和大气
压力变化及 机械振动等[ 6 1 。
() 1 温度变化 的影 响 。温度变化影响 着有源器
件 的参 数和工பைடு நூலகம்作点 的变化 ,则影 响振荡 器 的工 作
状态 和振荡管 的参数 ,从 而也会 引起振 荡频率 的
频率 的变 化量 为 △ 。 ,使谐 振 回路谐 振频 率 发生 变化 。
部分 , 会直 接影 响 回路谐 振频率 和相 角 , 而振 从
() 2 回路 9值 的变化 。 引起 9值变化 的原 因主
要有负载 电阻的变化 、 荡管参数 的变 化等 。当回 振
荡频率将发 生变化 。 () 4 大气压力变化 的影响 。大气压力 的变化会 改变 电容器 中介质 材料 的介 电系数 ,使 电容 量变