5.4 振荡器的频率稳定度
基于振荡器的频率稳定性能分析
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
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
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
正弦波振荡器实验报告(高频电路)
高频电路原理与分析
实
验
报
告
组员：
学号：
班级：电子信息工程
实验名称：正弦波振荡器
指导教师：
一．实验目的
1.掌握电容三点式LC振荡电路和晶体振荡器的基本工作原理，熟悉其各元件的功能；
2.掌握LC振荡器幅频特性的测量方法；
3.熟悉电源电压变化对振荡器振荡幅度和频率的影响；
4.了解静态工作点对晶体振荡器工作的影响，感受晶体振荡器频率稳定度高的特点。二．实验内容
V ，
1.用示波器观察LC振荡器和晶体振荡器输出波形，测量振荡器输出电压峰-峰值p p
并以频率计测量振荡频率；
2.测量LC振荡器的幅频特性；
3.测量电源电压变化对振荡器的影响；
4.观察并测量静态工作点变化对晶体振荡器工作的影响。
三、实验步骤
1、实验准备
插装好正弦振荡器与晶体管混频模块，接通实验箱电源，此时模块上电源指示灯和运行指示灯闪亮。用鼠标点击显示屏，选择“实验项目”中的“高频原理实验”，然后再选择“振荡器实验”中的“LC振荡器实验”，显示屏会显示出LC振荡器原理实验图。
说明：电路图中各可调元件的调整，其方法是：用鼠标点击要调整的原件，模块上对应的指示灯点亮，然后滑动鼠标上的滑轮，即可调整该元件的参数。利用模块上编码器调整与鼠标调整其效果完全相同。用编码器调整的方法是：按动编码器，选择要调整的元件，模块上对应的指示灯点亮，然后旋转编码器旋钮，即可调整其参数。我们建议采用鼠标调整，因为长时间采用编码器调整，可能会造成编码器损坏。本实验箱中，各模块可调元件的调整，其方法与此完全相同，后面不再说明。
2、LC振荡实验（为防止晶体振荡器对LC振荡器的影响，应使晶振停振，即调2W3使晶振停振。）
频率稳定度
频率稳定度
一、简介
微波通信对频率稳定度的要求取决于所采用的通信制式以及对通信质量的要求。发信机的工作频率的稳定度取决于发信本振源的频率稳定度。数字微波通信系统多采用PSK调制方式，若发信机工作频率不稳，有漂移，将使解调的有效信号幅度下降，误码率增加。一般频率稳定度可以取1×10-5～2×10-5左右。较好的介质稳频振荡器可达到1×10-5～2×10-5左右。当对频率稳定度有严格要求时，例如，要求1×10-6～5×10-6时，则必须采用石英晶体控制的分频锁相或脉冲锁相振荡源。
收信设备频率稳定度应和发信设备具有相同的指标，通常为1×10-5～
2×10-5，高性能发信机可达1×10-6～5×10-6。收信本振和发信本振常采用同一方案，用两个相互独立的振荡器，在有些中继设备里，收信本振功率是发信本振功率取出一部分进行移频得到的，收信与发信本振频率间隔约300MHz左右。这种方案的好处是收信与发信本振频率必是同方向漂移，因此用于中频转接站时，可以适当降低对振荡器频率稳定度的要求。
频率稳定度标识了数传电台工作频率的稳定程度。单位为ppm（part per million百万分比）。通常数传电台的频率稳定度应在：±1.5ppm左右。
二、定义
频率稳定度发信机的每个波道都有一个标称的射频中心工作频率，用f0表示。工作频率的稳定度取决于发信本振源的频率稳定度。设实际工作频率与标称工作频率的最大偏差值为Δf，则频率稳定度的定义为：
频率稳定度K=Δf/f0。
三、测量原理
以f1和f2分别表示一个标频信号和一个被测频率信号，设它们的标称值均为Nns，让其进行比相。由于它们之间的频率差别和所有的各种噪声的影响，使代表各自相位关系的两鉴相脉冲之间的时间差变化在0～Nns的范围，并且以Nns 为一个鉴相周期。若当两鉴相脉冲之间的时间间隔在0或Nns附近时，就会使鉴相双稳态的鉴相工作不正常。为了避免出现这种情况，又反映相位差值的变化，则自然会联想到按某种规律的间隔脉冲的鉴相方法。为控制方便并兼顾避开两比相脉冲的间隔接近0ns和Nns两种情况，比相时，一路鉴相信号的重复周期为Nns，另一路信号的重复周期应大于或等于3倍的Nns，并且标称值是Nns的整数倍。通过适当的门电路，让T1和T2参加鉴相的脉冲之间的时间间隔为Nns～2Nns或2Nns～3Nns。这样，两比相信号每隔4Nns的时间分别对鉴相双稳态触发一次，但鉴相的重复周期仍为Nns。鉴相双稳态输出电压经滤波器输出方波Vf变化的情况，反映了两比相信号间相位差随时间的变化。T1的每个脉冲均参
振荡器的频率稳定度
绝对频率准确度。 越小，频率准确度就越高。 绝对频率准确度。fosc 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
频稳度
高精度信号 发生器
105
107
104 105
107 109
3.3.1 提高频稳度的基本措施
首先分析外界因素对振荡频率变化的影响。 首先分析外界因素对振荡频率变化的影响。 振荡频率变化的影响 一、频稳度的定性分析 1. 振荡频率的图解 由相位平衡条件 即
外界因素：温度、湿度、大气压力、电源电压、 外界因素：温度、湿度、大气压力、电源电压、 周围磁场、机械振动及负载变化等， 周围磁场、机械振动及负载变化等，其中尤以温度的 影响最严重。 影响最严重。 措施：减振、恒温、密封(湿度、大气压) 措施：减振、恒温、密封(湿度、大气压)、高稳定 度电源、屏蔽罩、振荡器与负载间播入跟随器。 度电源、屏蔽罩、振荡器与负载间播入跟随器。 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 ) 标准性： 谐振频率不变的能力。 谐振频率不变的能力。 标准性越高，就越小。 ω0 标准性越高，就越小。
(2) 若负载和管子参数变 化，使谐振回路的 Qe增加 Qe ， 曲线变陡。 则 z (ω) 曲线变陡。 Qe引起 振荡频率的变化量与 f 大小 有关。 有关。 ω'osc > ωosc。图(b)。 。 (3) 若 f 产生 f，则 z (ω) 曲 线形状不变，而交点移动。 线形状不变，而交点移动。 的大小有关。 f 引起振荡频率的变化 f 与 Qe的大小有关。
振荡器频率稳定问题、晶体振荡器等
内因：相位平衡条件。
5.4.2 导致振荡频率不稳定的原因（续1）
1. 影响 f 0（或 0 ）的主要因素
o
2
各种环境因素如温度、湿度、大气 压力、振动等因素对回路电感L和电 容C的影响。
晶体管或其它器件的输入、输出阻 抗的变化。
f01
电路元件间分布电容的变化。
f0
f f02 负载电抗参数的变化。
2
5.4.2 导致振荡频率不稳定的原因（续2）
2. 影响环路 Q 值的因素
o
Q1 Q2
2
Q2
Q1
f01 f02
f0
f
器件输入、输出阻抗中的有功 部分。
负载电阻的变化。
回路损耗电阻尤其是电抗元件 的高频损耗，环路元器件的高频 响应等。
2
5.4.2 导致振荡频率不稳定的原因（续3）
• 温度隔离法：将关键电抗元件置于特制的恒温槽内，使槽内的 温度基本上不随外界环境温度的变化。
利用石英谐振器等固体谐振系统代替由电感、电容构成的电 磁谐振系统，它是高稳频率源的一个重要形式。 由于这种谐振系统构成的振荡器，不但频率稳定性、频率准确 度高，而且体积、耗电均很小，因此，在许多领域已被广泛地 采用。
3. 影响
的因素
h
o
反馈变压器的非理想电抗因素。 晶体管的输入阻抗和输出阻抗。
高频电子线路最新版课后习题解答第五章 正弦波振荡器习题解答
思考题与习题
5.1 振荡器是一个能自动将直流电源提供的能量能量转换成交流能量的转换电路，所以说振荡器是一个能量转换器。
5.2 振荡器在起振初期工作在小信号甲类线性状态，因此晶体管可用小信号微变等效电路进行简化，达到等幅振荡时，放大器进入丙类工作状态。
5.3 一个正反馈振荡器必须满足三个条件：起振条件、平衡条件、稳定条件（3）正弦波振荡器的振幅起振条件是；T=A k f >1相位起振条件是2f T A k n ϕϕϕπ=+=;正弦波振荡器
的振幅平衡条件是：T=A k f =1,相位平衡条件是：2f T A k n ϕϕϕπ=+=；正弦波振荡器的
振幅平衡状态的稳定条件是：
0i iA
i
V V T V =∂<∂，相位平衡状态的稳定条件是:
0osc
T ωωϕω
=∂<∂。
5.4 LC 三点式振荡器电路组成原则是与发射极相连接的两个电抗元件必须性质相同，而不与发射极相连接的电抗元件与前者必须性质相反，且LC 回路满足0ce be cb x x x ++=的条件。
5.5 从能量的角度出发，分析振荡器能够产生振荡的实质。
解：LC 振荡回路振荡在进行电能、磁能相互转换的过程中的能量损耗，由正反馈网络提供补偿，将直流电源提供的直流能量转换为交流输出。
5.6 为何在振荡器中，应保证振荡平衡时放大电路有部分时间工作在截止状态，而不是饱和状态？这对振荡电路有何好处？ 解：之所以将振荡平衡时放大电路有部分时间工作在截止状态，而不是饱和状态是因为在截止状态集电极电流小，功率损耗低。这样可以保证振荡管安全工作。
5.7 若反馈振荡器满足起振和平衡条件，则必然满足稳定条件，这种说法是否正确？为什
填空题
的阻抗 Zce 性质应为__感___性，发射极至基极之间的阻抗 Zbe 性质应 为__感___性，基极至集电极之间的阻抗 Zcb 性质应为___容_性。（3 分）
4. 为实现电信号的有效传输，无线电通信通常要进行调制。常用的模 拟调制方式可以分为 调幅 、 调频 和 调相 三种。（3 分） 5. 单调谐放大器经过级联后电压增益 增大 、通频带 变窄 、选择 性 变好 。（3 分）
反馈式振荡器组成：放大器，选频网络，反馈网络，稳幅环节
分类：LC 振荡器，晶体振荡器，RC 振荡器
馈电线路基本形式：串联馈电，并联馈电
正弦波按工作原理分为：反馈式振荡器，负阻式振荡器
电容三段式振荡器优点：输出波形好
电感三点式振荡器优点： 容易起振
包络检波失真分析
分类：惰性失真、负峰切割失真、非线性失真、频率失真
提高电压增益。
知识点：
高频放大器与低频放大器的区别：负载不同
采用选频网络组成谐振放大器；谐振放大器有放大，选频和滤波的
作用。 种类：调谐放大器和频带放大器
高频功率放大器三种工作状态优缺点：
临界状态优点输出功率大，效率高，用于发射机末级。
过压状态优点负载阻抗变化时，输出电压比较平稳；弱过压时，效
率可达最高，输出功率有所下降。 欠压状态用于基极调幅。
第五章 正弦波振荡器
5
高 频 电 子 线 路
5
（３）振荡器应用 通信系统中有广泛的应用
混频器的本振信号 混频器的本振信号 调制的载波信号 解调的本地载波信号 载波信号， 调制的载波信号，解调的本地载波信号 时钟、定时电路，电子测量设备的基准信号 时钟、定时电路，电子测量设备的基准信号
工业生产部门广泛应用的高频电加热设备
微波炉， 微波炉，电疗设备
6
高 频 电 子 线 路
6
（４）对正弦波振荡器的分析
正弦波振荡器是一个含有非线性元件和储能元件 正弦波振荡器是一个含有非线性元件和储能元件 的闭环系统，它是一个非线性动态网络 非线性动态网络， 的闭环系统，它是一个非线性动态网络，可采用 求解非线性微分方程或计算机辅助分析法。 求解非线性微分方程或计算机辅助分析法。 本章定性分析阐明振荡器的振荡特性， 本章定性分析阐明振荡器的振荡特性，在进行电 路分析时， 路分析时，仍采用电路参数的准线性分析法和零 极点分析法。
3
高 频 电 子 线 路
3
（１）振荡器分类
Hz
kHz
MHz
GHz
THz
RC振荡器
微波半导体
LC振荡器 负阻振荡器
按振荡波形分类 按工作机理分类
反馈振荡器、 反馈振荡器、负阻振荡器
晶体振荡器
正弦波振荡器、非正弦波振荡器 正弦波振荡器、
高频电子线路 振荡器的频率和振幅稳定度汇总
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。
减小分布电感和分布电容及其变化量。
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
高频电子线路
4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
主要要求：
理解频率和振幅稳定度的概念 了解影响频率稳定度的主要因素和提高频 率稳定度的措施。
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
指在规定时间内，规定的温度、湿度、电源电压等 变化范围内，振荡频率的相对变化量。 频率的绝对偏差，又称绝对频率准确度为
3
10 5 10 7
东华大学高频电子电路通信电子电路课件5-4
5克拉泼（Clapp）振荡电路
考比兹(Colpitts)振荡器虽然有电路简单，波形好的优点，在许多场合得到应用，但从提高振荡器频率稳定性的角度考虑，电容三点式振荡器存在许多需要完善的不足之处。
原因：
晶体管的极间电容直接和谐振回路电抗元件并联，极间电容（即结电容）是随环境温度、电源电压和电流变化的不稳定参数，它的变化会导致谐振回路谐振频率的变化，因为振荡器的振荡频率
基本上由谐振回路的谐振频率决定。
极间电容的数量级一定
要知道，这样才能了解哪
些电容在特定情况下是
必须考虑的。参看课本
P32
⇒谐振回路L、C元件参数不稳定
将直接影响振荡器频率的稳定性。
结果：三点式振荡电路的频率稳定性不
10-量级，为提高频率稳高。一般在3
定度，必须设法减小晶体管极间电容的
不稳定性对振荡器频率稳定度的影响。因为考比兹(Colpitts)振荡器存在不足，有必要对其进行改进，所以产生了——克拉泼（Clapp）振荡电路
改进的方法：串联改进型电容三点式振荡器—克拉泼（Clapp）振荡电路。
图（a ）克拉泼振荡器的实用电路， 与普通电容三点式(Colpitts)电路相比，其区别仅在于b-c 间的电感支路串入一
个小电容3C ，
满足
3132,C C C C <<<<，这就是串联改进型电路命名的来由。
图（b）是其高频等效电路。
①克拉泼振荡电路的组态：
图中输入端（反馈接入端）与发射极相连，输出回路与集电极相连，基极通过旁路电容b C接地，所以电路为共基组态。
②用于分析振荡频率的简化等效电路
图5 —30 (忽略直流偏置电路)
该电路满足“射同（1
振荡器的频率稳定问题
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；
《 高 频 电 子 尽管电容三端式振荡器较电感三端式振荡器的稳定性好， 线 路 但是它是以较大的电容 C1和C2，即以下降最高工作频率上限 》 为代价。此外，输入、输出电阻的界入也会降低谐振回路的 （ 第 Q值，降低选频特性，造成输出波形偏离正弦波。 四 调频不太方便 版 1. 克拉泼电路 ） 张 由于一般 C1,C2 取值较大, 肃 即 C1,C2>>C3 所以有: C C3 文 主 1 1 1 C 编 1 1 1 LC LC3 高 C1 C2 C3 等 C3 C p 教 ce C1 C1 C1 育 F 图 6.7.1 克拉泼电路的 C2 出 C3 C pbe 版 交流等效电路 C2 C2 社
《 高 频 电 子 线 路 》 （ 第 四 版 ） 张 肃 文 主 编 高 等 教 育 出 版 社
晶振测试标准
晶振测试标准
晶振（晶体振荡器）是电子设备中常用的一种时钟源，它的主要功能是产生稳定和精确的时钟信号。晶振的测试标准主要涉及到其频率的稳定性、准确度、温度系数、负载电容等因素。
1. 频率稳定性：这是晶振最重要的性能指标之一，通常用频率的长期漂移来衡量。好的晶振其频率稳定性应该在每年小于100ppm（百万分比一）。
2. 频率准确度：这是衡量晶振频率与标称值差异的指标，常用的单位是ppm。好的晶振其频率准确度应该在±50ppm以内。
3. 温度系数：这是衡量晶振频率随温度变化量的指标，常用的单位是ppm/摄氏度。好的晶振其温度系数应该在每年小于100ppm/摄氏度。
4. 负载电容：这是衡量晶振带负载能力的指标，常用的单位是pf。好的晶振其负载电容应该在100pf以内。
5. 电压温度系数：这是衡量晶振电压变化时频率变化的指标，常用的单位是ppm/摄氏度。好的晶振其电压温度系数应该在每年小于100ppm/摄氏度。
以上这些指标都是在特定的测试条件下测得的，具体的测试标准和方法可以参考国际电工委员会（IEC）的标准或者其他相关的国家标准。
振荡器的起振、平衡与稳定条件
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。
10
振荡器的稳定平衡，是指在外力作用下，振荡器在平衡点附近可重新建立新的平 衡状态。一旦外力消失，它能自动恢复到原来的平衡状态。
11
1，振幅平衡的稳定条件
振幅平衡条件
A 1
F
图中所示的交点Q即为振荡器的振幅
平衡点。
Q点是稳定平衡点吗？
Q点是稳定平衡点!
形成稳定平衡点的原因是什么？是在平衡点附近，放大倍数随振幅的变化特性具 有负斜率，即
率，才能满足频率稳定条件。
并联谐振回路的相频特性正好具有负的斜率。
高频电子线路思考与练习题二
思考与练习二
2-1 为什么振荡器电路必须满足起振条件、平衡条件和稳定条件？试从振荡器
的振荡过程来说明三个条件的含义。
答：振荡器要能稳定的输出一定频率一定幅度的正弦波信号，首先是必须能够起振，要能够起振的前提必须是正反馈才能构成振荡器，所以相位起振条件就是
，要使振荡器振幅能起振，就要求每次反馈的信号比上一次的输入信号大即1>F A ；振荡器起振后，幅度增加到一定是就不再发生变化，维持恒定值不变，称为平衡状态，显然平衡状态的条件为反馈回来的信号等于上次的输入信号，即1=∙F A ；振荡器稳定的条件为其选频网络的幅频特性和相频特性的斜率要为负值。
2-2 图习题2-2所示为变压器耦合振荡器，画出其高频交流等效电路，并注明变压器电感线圈的同名端。
（a ）
（b ）
图： 习题2-2
解：交流通路及同名端如图所示：
πφφn f a 2=+
2-3利用振荡器的相位条件判断图习题2-3所示的交流等效电路中，哪些可能产生振荡？属于哪种类型的振荡电路？哪些不能产生振荡？哪些电路应附加什么条件才能振荡？
图：习题2-3
解：(a)、(b)图不能振荡。
（c ）图如果11C L 和串联支路呈感性，就可能振荡。 （d ）图能振荡。
（e ）图如果212C L 和串联支路呈容性，就可能振荡。 （d ）图不能振荡。
2-4 图习题2-4所示是一个三回路振荡器的交流等效电路。设有下列四种情况： （1）L1C1>L2C2>L3C3， （2）L1C1L3C3， （4）L1C1
试分析上述四种情况下，该电路能否振荡？若能振荡，属于哪种类型的振荡器？ 解：
石英晶振参数规格说明
无论什么型号的晶振都会有他相对于的参数规格,然而这些参数代表什么样的意义呢?关于这个问题,我想很多从事晶振行业多年的人都有很多回答不上来,下面我将相关参数的解释简单例举出来和大家分享.
1、工作温度范围
技术条件中规定的一种环境温度范围，在该温度范围内晶体振荡器性能应满足技术要求。
2、基准温度
测量晶体振荡器电参数所指定的环境温度，通常规定为+25℃±2℃。
3、标称频率
技术条件所指定的频率，通常也就是晶体振荡器铭牌上标志的频率。系指晶体振荡器输出频率的名义值。
4、频率允许偏差
4.1 频率准确度（初始频率-温度精度）
在标称电源电压、标称负载阻抗、基准温度以及其他条件下晶体振荡器稳定输出频率相对于标称频率的最大频偏。对于非频率可调（制造厂校准）振荡器，初始频率-温度精度在制造时和发货后的规定时间内适用。对于频率可调（制造厂和用户校准）振荡器，初始频率-温度精度经制造厂和用户校准后就适用。
4.2 频率温度稳定度
在标称电源和标称负载及其他条件不变的情况下，工作在规定温度范围内的频率最大允许频偏。通常有三种定义：不带隐含基准温度的频率稳定度fT；带隐含基准温度的频率稳定度fTref；初始频率温度精度的频率稳定度fT0。采用fTref指标的晶体振荡器性能优于采用fT指标的晶体振荡器。
4.3 电压频差
在其他条件均保持不变的情况下，由于电源电压在规定范围内（±5%）变化，振荡器与规定标称电源电压下的频率的最大允许频偏。
4.4 负载频差
在其他条件均保持不变的情况下，由于负载阻抗在规定范围内（±5%）变化，振荡器与规定标称负载阻抗下的频率的最大允许频偏。
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5.4 振荡器的频率稳定度
⇒产生等幅持续的振荡满足起振、平衡和稳定三个条件
波形。
⇒振荡器的瞬时当受到外界或振荡器内部不稳定因素干扰
相位（或频率）会在平衡点附近随机变化。
频率稳定度
f与标称频率0f偏离的程度。
用于衡量实际振荡频率osc
频率稳定度是振荡器最为重要的性能指标之一。现代电子技术的飞速发展对振荡器的频率稳定度提出了越来越高的要求。通信系统的频率不稳定，就会因漏失信号而无法通信，如调频广播发射机的频率不稳，调频接收机就不能准确接收，如调频广播发射机的频率准确、稳定，则接收机在不需要调谐的情况下能够实现自动收听和转播；在数字电路中，时钟不稳会引起时序关系的混乱；测量仪器的频率不稳定会引起较大的测量误差；军事保密通信及空间技术对频率稳定度提出了更为严格的要求。例如，要实现与火星通信，频率的相对误差不能大于11
10-数量级。倘若给距离地球5600万千米卫星定位，要求频率的相对误差不能大于12
10-数量级。
1 频率准确度和频率稳定度
评价振荡频率的主要指标是频率准确度和频率稳定度。
频率准确度表明实际工作频率偏离标称频率的程度，分为绝对频率准确度和相对频率准确度。
绝对频率准确度是实际工作频率
osc f 与标称频率0f 的偏差
0osc f f f ∆=- （5.4.1）
相对频率准确度是频率偏差f ∆与标称频率之比
000osc f f f f f -∆= （5.4.2） 频率稳定度是在指定时间间隔内频率准确度变化的最大值。也分为绝对频率稳定度和相对频率稳定度。最常用的是相对频率稳定度，简称频率稳定度，以δ表示
0max 0osc f f f δ-=
时间间隔 （5.4.3） 其中0max osc f f -是某一间隔内的最大频率偏移。如某振荡器标称频率为5MHz ，在一天所测的频率中，与标称值偏离最大的一个频率点为4.99995MHz ，则该振荡器的频率稳定度为
605max
60(4.99995 5)10110/510osc f f day
f δ--⨯-===⨯⨯day day 在频率准确度与频率稳定度两个指标中，频率稳定度更为重要。因为只有频率稳定，才能谈得上频率准确。频率不稳，准确度也就失去了意义。下面主要讨论频率稳定度。 频率稳定度按时间间隔分为
长期频率稳定度：以月甚至年为观测时间长度，观测的是长时间的频率漂移。主要取决于构成振荡器的有源、无源器件和石英晶体的老化特性。它主要用于评价天文台或国家计量单位高精度频率标准和计时设备；
短期频率稳定度：以一天，小时、分钟为测量时间间隔。短稳主要取决于振荡器的电源电压、电路参数或环境温度的稳定性。用于评价通信电子设备和仪器中振荡器频率稳定度。 瞬时频率稳定度：在秒级时间内，主要是振荡器内部干扰和噪声作用引起的频率起伏，是频率的瞬间无规则变化。瞬时频率稳定度在频域上又称为相位抖动或相位噪声。
通常用得较多的是短期频稳度。由于频率的变化是随机的，不同的观测时段，测出的频率稳定度往往是不同的，而且有时还出现某个局部时段内频率的漂移远远超过其它时间在相同间隔内的漂移值，因此用式（5.4.3）来表征频率稳定度不是十分合理，频率稳定度应建立在大量观测基础上的统计值来表征较为合理，
常用的方法之一是均方根值
将指定的时间划分为 n 个等间隔，测得的各频率准确度与其平均值的偏差的均方根值来表征的。即
20Δn f f δ== （5.4.4）
式中，i f 为第i 个间隔内实测的频率， 0(Δ)i i f f f =-为第i 个间隔内实测的绝对误差。 01
1Δ()n i i f f f n ==∑- （5.4.5） 为绝对频差的平均值。Δf 越小，频率准确度就越高。
频率稳定度当然越高越好，但这样的振荡器造价高，使用者必须在性能和成本间折中考虑。
不同场合，对振荡器频率稳定度的要求不同。
例如用于中波广播电台发射机的为510-数量级，普通信号发生器的为541010--:数量级，电视发射机的为710
-数量级，高精度信号发生器的为791010--:数量级，在标准计时，
天文测量和太空通信中，要求有很高的长稳和短稳，相对频率变化不大于131110~10--。频率稳定度一般由实测确
定。普通的LC 电路的日频率稳定度可达2310
~10--；采用改进型的西勒振荡电路，也只能达到410
-数量级，要求更
高的话，采用石英谐振器。 2 造成频率不稳定的因素（了解即可，不做要求） 1）LC 回路参数的不稳定性
温度变化是使LC 回路参数不稳定的主要因素。温度改变会使电感线圈和回路电容几何尺寸变形，因而改变电感L 和
电容C的数值。一般L具有正温度系数，即L随温度的升高而增大。而电容由于介电材料和结构的不同，电容器的温度系数可正可负。另外，机械振动可使电感和电容产生变形，L和C的数值变化，因而引起振荡频率的改变。
晶体管参数的不稳定性
当温度变化或电源电压变化时，必定引起静态工作点和晶体管结电容的改变，从而导
致振荡频率不稳定。
3 稳频措施
1）减小温度的影响
为了减少温度变化对振荡频率的影响，最根本的办法是将整个振荡器或振荡回路置于恒温槽内，以保持温度的恒定。这种方法适用于技术指标要求较高的设备中。在要求不是特别高的情况下，为了减少温度系数的影响，应该采取温度系数较小的电感、电容。例如，铁氧体的温度系数很大，当对谐振回路的电感量提出高稳定度要求的时候，应该避免采用铁氧体心。此时，电感线圈可用高频磁鼓架，它的温度系数和损耗都较小。固定电容器比较好的是云母电容，它的温度系数比其它类型电容的小。可变电容易采用极片和转轴线膨胀系数小的金属材料（如铁镍合金）制作。它们的温度系数小，性能稳定可靠。还可采用正、负温度系数的元件相互补偿。如瓷介电容具有正温度系数，有的电容具有负温度系数，