振荡器的频率稳定度
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 。
压控振荡器的指标
压控振荡器（VCO）的主要指标包括：
1. 频率：振荡器的输出信号的重复率，以赫兹（Hz）为单位，即每秒所包含的周期数。
频率稳定性是振荡器的基本性能指标之一，参考额定输出频率通常以百万分率（parts per million，ppm）或十亿分率（parts per billion，ppb）计。
2. 调谐范围：调节输出频率的变化范围，即振荡器的最大调谐频率和最小调谐频率的差值。
压控振荡器要有足够大的调谐范围才能满足输出频率达到所需要的值。
3. 调谐增益：即压控振荡器的灵敏度，是指单位的输入电压与输出频率的变化，一般用Kv表示，单位是Hz/V。
在实际应用上讲，压控器的灵敏度越高，噪声响应在控制线路上越强，结果干扰输出频率就越大，就会使压控振荡器的噪声性能降低。
所以需要寻找VCO的增益和噪声性能的平衡。
除此之外，压控振荡器的中心频率指的是频率调节范围的中间值，即振荡器频率的最大值和最小值的中间值，中心频率的大小取决于振荡器的结构和元器件参数，而且还随着工艺和温度相应改变。
以上内容仅供参考，如需了解更多信息，建议咨询专业人士。
高频电子线路试题库
高频电子线路试题库一、单项选择题（每题 2 分，共20 分）第二章选频网络1、LC 串联电路处于谐振时，阻抗（）。
A、最大B、最小C、不确定2、L C并联谐振电路中，当工作频率大于、小于、等于谐振频率时，阻抗分别呈（）。
A、感性容性阻性B、容性感性阻性C、阻性感性容性D、感性阻性容性3、在LC并联电路两端并联上电阻，下列说法错误的是（）A、改变了电路的谐振频率B、改变了回路的品质因数C、改变了通频带的大小D、没有任何改变第三章高频小信号放大器1、在电路参数相同的情况下，双调谐回路放大器的通频带与单调谐回路放大器的通频带相比较A、增大B减小C相同D无法比较2、三级相同的放大器级联，总增益为60dB,则每级的放大倍数为（）。
A、10dB B 、20 C、20 dB D、103、高频小信号谐振放大器不稳定的主要原因是((A)增益太大(B)通频带太宽Cb' c的反馈作用(D)谐振曲线太尖锐。
第四章非线性电路、时变参量电路和混频器(C)晶体管集电结电容1、通常超外差收音机的中频为( )A) 465K B) 75KHZ ( C) 1605KHZ ( D) 10.7MHZ2、接收机接收频率为fc ,fL >( A) fc > fI fc+fI B) fL+fc C) fc+2fI( D)3、设混频器的fL >fC 产生的干扰称为( ，即fL =fC+fI )。
，若有干扰信号fn=fL+fI ，则可能(A)交调干扰(B)互调干扰(C)中频干扰(D)镜像干扰4、乘法器的作用很多，下列中不属于其作用的是(A、调幅B、检波C、变频D、调频5、混频时取出中频信号的滤波器应采用( )(A)带通滤波器(B)低通滤波器(C)高通滤波器(D)带阻滤波器(A)相加器(B)乘法器(C)倍频器(D)减法器7、在低电平调幅、小信号检波和混频中，非线性器件的较好特性是()A、i=b0+b1u+b2u2+b3u3 B 、i=b0+b1u+b3u3 C、i=b2u2 D、i=b3u38、我国调频收音机的中频为( )( A) 465KHZ ( B) 455KHZ ( C) 75KHZ ( D) 10.7MHZ9、在混频器的干扰中，组合副波道干扰是由于 ------- 造成的。
《高频电子技术(第2版)》电子教案 课程思政PPT 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
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
将决定振荡频率的主要元件或整个振荡器置于恒温槽 采用高稳定度直流稳压电源 采用金属屏蔽罩
采用减震器 采用密封工艺减小大气压力和湿度的影响
在振荡器和负载之间加缓冲器
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
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
由电路内部噪声或突发性干扰引起。
EXIT
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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 105
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
谐振回路在外界因素变化时，保持其谐振频率不变 的能力，称为谐振回路的标准性。
回路标准性越高，频率稳定度越好。
EXIT
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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
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
二、导致频率不稳定的因素
外因： 温度、电源电压和负载等外界因素的影响
主要利用谐振回路的相频特性实现。振荡频率 处相频特性曲线越陡，稳频效果越好。
内因： 振荡电路的稳频能力 1. 提高回路Q值；2. 使振荡频率接近回路谐振频率。
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
振荡器频率稳定度
由图3.3.1（b）可以看到,
与谐振回路的接入系数：
C2C3
n
C1
C（2串C2C串3C3）
C2 C3
C1
C2C3 C2 C3
C1C2 C3
C2 C1 C2
和基本电容三点式电路中 Cce与谐振回路的接入系数
n C2 (C1 C2 ) 比较, 由于 C3 C1, C2 所以 n n
3.3.4
对频稳度的要求视用途不同而异。 例如：中波广播电台发射机 105 数量级；
电视发射机 107 数量级； 普通信号发生器 104 ~ 105 数量级； 高精度信号发生器107 ~ 109 数量级； 做频率标准用1011 数量级以上。
3.3.1
3.3.2 振荡器的稳频原理 已知相位平衡条件 gm z k 0
3.3.4
由图可以看到，晶体管ｃ、ｂ两端与回路Ａ、Ｂ两 端之间的接入系数
n1
C3 C1C2 C1 C2
C3
1 C1C2 C3 (C1 C2 )
1
所以, Ａ、Ｂ两端的等效电阻 RL RL Re0
折算到c、b两端为
2
RL
n12 RL
1 C1C2 C3 (C1 C2 )
1
RL RL
C1C2C3 C2C3 C1C3
C4
C3
C4
图3.3.3 西勒振荡电路
振荡频率
fosc 2
1 LC
2
1 L(C3 C4 )
3.3.4
在西勒电路中，C4 由于与Ｌ并联，所以C4的大小不影响
回路的接入系数，其共基电路等效负载 RL仍为
2
RL
n21RL
1 C1C2
1
RL RL
C3 (C1 C2 )
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。
电路基础原理探究振荡器的稳定性和频率稳定度
电路基础原理探究振荡器的稳定性和频率稳定度在电路中，振荡器是一种生成连续信号的电路，它可以产生周期性的电信号波形。
在许多应用中，我们需要一个稳定且准确的振荡器，因此，振荡器的稳定性和频率稳定度成为了电路工程师们关注的核心问题。
一、振荡器的分类振荡器可以分为两类：正反馈振荡器和负反馈振荡器。
正反馈振荡器是由一组放大器和带有正反馈的反馈回路组成的，其输出信号会在反馈回路中被放大并重新输入到放大器中，从而形成周期性信号。
负反馈振荡器是由一个带有负反馈的放大器和适当的电路组成的，负反馈电路会使输出信号变得稳定，从而实现振荡。
本文主要讨论正反馈振荡器的稳定性和频率稳定度。
二、振荡器的基础原理正反馈振荡器的核心是正反馈回路，其中包含了一些被称为振荡器反馈回路的网络组件。
这些组件可以将一部分输出信号反馈到振荡器的输入端口，从而产生振荡。
正反馈回路具有放大系数大的特点，它可以为输入信号提供增益，使其保持稳定且连续。
三、稳定性的影响因素为了实现稳定的振荡，必须满足振荡器的增益和相位条件，否则就会出现不稳定的振荡。
而振荡器的增益和相位与反馈回路的频率有关，因此对于反馈回路的频率变化非常敏感。
1. 器件的非线性特性许多电子元器件在不同的工作条件下具有不同的电特性，这种非线性特性会影响到振荡器的性能。
例如，常用的集成电路中的放大器，在不同的电源电压和工作温度条件下，其放大倍数和特性都会发生变化，从而对整个振荡器的稳定性产生影响。
2. 外界的干扰振荡器可能受到来自外部电磁场的干扰，例如电源线或附近的电气设备，这些干扰会破坏振荡器反馈回路的稳定性。
四、频率稳定度的影响因素振荡器的频率稳定度是指它的输出频率与稳定的参考频率的差异。
频率稳定度取决于反馈回路的稳定性和振荡器的噪声特性。
1. 电容和电感正反馈振荡器通常使用电容和电感构成的反馈网络。
这两个元件的电性质和体积大小会影响反馈回路的频率响应，从而影响振荡器的稳定性和频率稳定度。
振荡器频率稳定度(精)
振荡器频率稳定度
3.3.1 频率稳定的表示方法
频率准确度又称频率精度：它表示振荡频率f osc偏离标 称频率 fo 的程度。有： 绝对频率准确度(绝对频率偏差) f fosc fo 相对频率准确度(相对频率偏差) f
fo f osc f o fo
频率稳定度：在一定时间间隔内，频率准确度 变化的程度，实际上是频率“不稳定度”。
后的等效电容
C1C2C3 C3 C C3 C1C2 C2C3 C1C3 1 C3 C3 C1 C2
于是，振荡角频率
osc
1 1 LC LC3
电路的振荡频率近似只与 C3 、 Ｌ有关。而几乎与
C1 C2 无关。
电路特点： 晶体管结电容、对振荡
频率的影响。
由图3.3.1（b）可以看到, 与谐振回路的接入系数：
o
tan ( gm k )
osc 0
0
2Qe
tan( gm k )
3.3.2
因而有
osc
osc osc osc 0 Qe (gm k ) 0 Qe （gm k )
o
考虑到 Qe 值较高，即 o sc 1 于是得到LC振荡器频率稳定度的一般表达式为
C2C3 C2串C3 C2 C3 C2 n C1C2 C1 （C2串C3） C C2C3 C1 C2 1 C3 C2 C3
和基本电容三点式电路中 Cce与谐振回路的接入系数
n
C2
(C1 C2 ) 比较, 由于 C3 C1 , C2 所以 n n
特点是在回路中增加
了一个与Ｌ串联的小 电容 C3 。 电路条件是:
C3 C1 , C3 C2
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
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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。
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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
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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
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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
无线电通信-6.2 反馈型LC振荡器及频率稳定问题
要电求 抗许元电多件抗 变，形X而的1 是与三可端X以2式具由LC不有振同相荡符电同号路的的，电电X抗 1抗、特 元X2件性和组。 X3即 成往。往X但1不与是是，X单2多一或个的者不 同同为 符号电的感电元抗件元,件或构同成为的电复容杂元 电路件在频率一定时，可以等效为一
个电感或电容。根据等效电抗是否具备上述三端式LC振荡器电路 相位平衡判断原则的条件，便可判明该电路是否起振。
耦合振荡电路要高，约为 103 ~ 10量4 级。
三个电抗元件构成了决定 振荡频率的并联振荡回路， 同时也构成了正反馈所需的 反馈网络。
三端式振荡器的原理电路
构成LC 振荡器的基本原则
其 2振．基时L本应XC1电满,X振路2足荡,X结谐器 3构构振又如成条称右谐为 件图振三:所点回示式路,即振,当晶荡回体器路, 谐
1、电感反馈式三端振荡电路（哈特莱振荡器）
（a）原理电路
（b）等效电路
电感反馈式三端振荡电路
在工程上一般采用估算反馈系数的大小，即不考虑晶 体管的影响，电感反馈三端振荡电路的反馈系数为：
其中M为两个电感线圈间互感。
若是理想耦合，则: 注：F不可太大，也不可太小，通常1/3～1/8
电感反馈三端振荡电路的振荡频率为：
2、电容反馈式三端振荡电路（考毕兹振荡器）
（a）原理电路
（b）等效电路
电容反馈式三端振荡电路
在工程上一般采用估算反馈系数的大小，即不 考虑晶体管的影响，电容反馈三端振荡电路的 反馈系数为：
注：F不可太大，也不可太小，通常1/3～1/8 电容反馈三端振荡电路的振荡频率为：
考毕兹电路的优点： 高次谐波容易通过低阻抗的电容支路回到发射极，
场效应管“源同余异”
三端式振荡器构成的法则归纳为：“ce，be同抗件， cb反抗件”。此法则可迅速判断振荡电路组成是否合 理，能否起振。 简单记忆“射同余异”
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。
正弦波振荡器练习题及答案
正弦波振荡器练习题及答案一、选择题1、振荡器的振荡频率取决于。
（）A ．供电电源B ．选频网络C ．晶体管的参数D ．外界环境2、为提高振荡频率的稳定度，高频正弦波振荡器一般选用。
（）A ．LC 正弦波振荡器B ．晶体振荡器C ．RC 正弦波振荡器3、设计一个振荡频率可调的高频高稳定度的振荡器，可采用（）A ．RC 振荡器B ．石英晶体振荡器C ．互感耦合振荡器D ．并联改进型电容三点式振荡器4、串联型晶体振荡器中，晶体在电路中的作用等效于。
( )A ．电容元件B ．电感元件C ．大电阻元件D ．短路线5、振荡器是根据反馈原理来实现的，反馈振荡电路的波形相对较好。
（）A 、正、电感B 、正、电容C 、负、电感D 、负、电容6、振荡器的频率稳定度高。
（）A ．互感反馈B ．克拉泼电路C ．西勒电路D ．石英晶体7、石英晶体振荡器的频率稳定度很高是因为（）A ．低的Q 值B ．高的Q 值C ．小的接入系数D. 大的电阻8、正弦波振荡器中正反馈网络的作用是（）A ．保证产生自激振荡的相位条件B ．提高放大器的放大倍数，使输出信号足够大C ．产生单一频率的正弦波D ．以上说法都不对9、在讨论振荡器的相位稳定条件时，并联谐振回路的Q 值越高，值ω???越大，其相位稳定性（）A 、越好B 、越差C 、不变D 、无法确定10、并联型晶体振荡器中，晶体在电路中的作用等效于( )A ．电容元件B ．电感元件C ．电阻元件D ．短路线11、克拉拨振荡器属于振荡器。
( )A . RC振荡器B .电感三点式振荡器C .互感耦合振荡器D .电容三点式振荡器12、振荡器与放大器的区别是（）A．振荡器比放大器电源电压高B．振荡器比放大器失真小C．振荡器无需外加激励信号，放大器需要外加激励信号D．振荡器需要外加激励信号，放大器无需外加激励信号13、如图所示电路，以下说法正确的是（）A．该电路由于放大器不能正常工作，不能产生正弦波振荡B．该电路由于无选频网络，不能产生正弦波振荡C．该电路由于不满足相位平衡条件，不能产生正弦波振荡D．该电路满足相位平衡条件，可能产生正弦波振荡14、改进型电容三点式振荡器的主要优点是（）A．容易起振B．振幅稳定C．频率稳定度较高D．减小谐波分量15、在自激振荡电路中，下列哪种说法是正确的（）A．LC振荡器、RC振荡器一定产生正弦波B．石英晶体振荡器不能产生正弦波C．电感三点式振荡器产生的正弦波失真较大D．电容三点式振荡器的振荡频率做不高16、利用石英晶体的电抗频率特性构成的振荡器是（）A．f＝fs时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器B．f＝fs时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器C．fs<f<fp时，石英晶体呈阻性，可构成串联型晶体振荡器< p="">D．fs<f<fp时，石英晶体呈感性，可构成串联型晶体振荡器< p="">17、如图所示是一个正弦波振荡器的原理图，它属于振荡器。
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,)
高频电子线路5.5 石英晶体
一个皮尔斯振荡电路，晶体等效为电感，容量为3 pF ~10 pF 的可变电容起
微调作用，使振荡器工作在晶振的标称频率上５z 。
２、密勒晶振电路
图5.5.6(a)为密勒（Miler）振荡 器。由于晶体与晶体管的低输入 阻抗并联，降低了有载品质因数 Qe，故密勒振荡器的频率稳定 度较低。实际上，密勒振荡电 路通常不采用晶体管，而是采 用输入阻抗高的场效应管来提 高回路的标准性和频率的稳定 性，如图5.5.6(b)所示。
以隔离外部电路与石英 谐振器的耦合。
此外，若串联电容C为 变容二极管，还可构成电 压控制型晶体振荡器。
图5.5.3 采用微调电容的 晶体振荡电路
例 5.5.1
右图是一个数字频 率计晶振电路，试分 析其工作情况。
解: 先画出T1 管高频交流
等效电路， 如图（ｂ）
所示，0.01μF 电容较大， 作为高频旁路电路，
3.5.2
在５MHz频率上L，C1 回路呈容 性， 振荡电路满足组成法则。 对于基频和三次泛音频率来说，
LC1 回路呈感性，电路不符合组
成法则，不能起振。 而在七次及 其以上泛音频率，LC1 回路虽呈现容性，但等效容抗 减小，从而使电路的电压放大倍数减小，环路增益 小于1，不满足振幅起振条件。
二、串联型晶体振荡器
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。
B、振荡频率几乎由石英晶体的参数决定：
fosc fs
1 Cq C0 CL
而石英晶体本身的参数具有高度的稳定性。
在实用时，一般需加入微调电容，用以微调回路 的谐振频率，保证电路工作在晶体外壳上所注明的标 称频率 。
C、由于振荡频率fosc 一般调谐在标称频率 fN 上，
第4章《高频电子线路》_(曾兴雯)_版高等教育出版社课后答案
第4章 正弦波振荡器
第一节
反馈振荡器的原理
一、反馈振荡器的原理分析
组成： （1）放大器
放大器通常是以某种选频网络(如振荡回路)作负载， 是调谐放大器。
（2）反馈网络 一般是由无源器件组成的线性网络。 正反馈： U’i(s)与Ui(s)相位相同。
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第4章 正弦波振荡器
一、反馈振荡器的原理分析
Ui (s) Us (s) Ui(s)
若 Uo Uc
jL Uc ZL R L e 放大器的负载阻抗 所以 Ic T(j) Yf (j)ZLF(j) Yf ( j)ZL F( j) 1
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U Uc Uo Ic c 又 K( j) Yf (j)ZL I Ui Ub c Ub 因为 jf Ic Yf ( j) Yf e 晶体管的正向转移导纳 Ub
振幅条件的图解表示
U0 U02 U01 Ub1 Ub2 Ub3 Ub
振荡开始时应为增幅振荡！
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第4章 正弦波振荡器
四、稳定条件 1、振幅稳定条件
T U i
K U i
0
Ui UiA
0
U i U iA
U’i UiA U’’i
因此，振荡器由增幅振荡过渡到稳幅振荡，是由放
大器的非线性完成的。由于放大器的非线性，振幅稳定 条件很容易满足。
②相位平衡条件，即正反馈条件
U b jX 2 I
U c jX 1 I
X1、X2为同性质电抗元件
判断三端式振荡器能否振荡的原则：
“射同余异”
或 “源同余异”
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第4章 正弦波振荡器
一、振荡器的组成原则
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。
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频域——单边相位噪声功率 时域——阿伦方差
f1 f1 f1 ， f2 f2 ，f…2……..
f，N 1 fn fn
阿伦方差定义：
( ) 1 (f1 )2 (f 2 )2 ...... (f n )2
f0
2N
短期频率稳定度频域表示——用单边（SSB）相位噪声
单边相位噪声定义：
偏单离位载频频带内噪一声f定c功量率
处，f
相对于平均载波功率
的dB数
PSSB
PC
L(f ) 10 log PSSB PC
单位——dBc/Hz
dBc——相对于载波功率大小
10
log
P 标准信号功率
某振荡器工作在 1.0GHz 处的单边相位噪声功率谱举例
振荡器频谱 小结：
单边相位噪声功率谱
提高频率稳定度，减少相位噪声的最有效办法—— 提高选频回路的 Q 值
中频信号
i
i
上混频
LO
上混频器将本振噪声转移到了发射频带内， 发射信号不纯的频谱对邻道信号产生干扰。
接收机：
射频信号
RF
下混频
中频信号
IF LO RF
本振信号 LO
无本振噪声
BW 有本振噪声
① 下混频器将本振噪声转移到了中频段，降低了信噪比
② 倒易混频
7.5 振荡器的频率稳定度
7.5.1 概述
振荡器主要指标：频率准确度和稳定度
准确度
绝对频差
f f x f0
相对频差
f x f0 f
f0
f0
稳定度——在一定的时间间隔内，频率准确度的变化
长期频率稳定度 影响长期频率稳定度因素：
短期（瞬时）频率稳定度 元件老化、元件参数的慢变化 振荡器所处环境条件变化
现象：
射频信号
f RF、f M
若射频输入伴有强干扰
fM
只要本振纯，且
fLO fM fIF
fM 就不会对中频产生干扰
但当本振有噪声时
结果：
本振噪声与强干扰 进行倒易混频变成中频 ——降低中频信噪比
下混频
中频信号
fIF fLO fRF
本振信号 fLO
7.5.3 频率稳定度的表示方法 短期频率稳定度有两种表征法 阿伦方差的具体测量方法
v(t) Acos(ct n (t))
v(t) Acosn (t) cosct Asinn (t)sinct Acosct An (t)sinct
载波 相位噪声 载波
相乘，产生频谱搬移
0
带相位噪声的振荡器输出频谱
7.5.2 相位噪声的影响 振荡器在通信机中的用途——接收机、发射机的本振源 发射机：
（如温度，电源电压，磁场，负载等外界因素）
影响短期频率稳定度因素——电路中各种随机噪声
研究短期频率稳定度也就是研究振荡器的相位噪声
理想正弦波振荡器的输出信号为：
v(t) Acosct
实际正弦波振荡器的输出信号为：
v(t) A(1 a(t)) cos(ct n (t))
幅度调制
相位调制
为什么？
其次—— 减小由于非线性器件的作用使 幅度噪声向相位噪声的转换。
①电路存在固有噪声 ②振荡器是非线性电路
振荡器从起振
平衡，AF>1
可抑制幅度调制产生的幅度噪声
AF=1，自限幅功能，
v(t) Acos(ct n (t))
电路噪声——相位调制——相位噪声——对频率的影响如何？
频率是相位的微分
振荡频率 f在(t平)均值上下随机起伏
振荡器的频谱如何？
当 n (t) 1时ra：d