振荡

（1）
电容三点式 缺点
也相应改变，可能使 通过改变Ｃ1、Ｃ2改变Ｗg时，Ｆ也相应改变，可能使电路不满足振荡条件 时 ——针对这一问题可改进为：克拉拨振荡电路和西勒电路 针对这一问题可改进为： 振荡电路和西勒 针对这一问题可改进为 克拉拨振荡电路和西勒电路
举例：某本机振荡电路如下图示，f＝50MHZ （1）画出交流等效电路，指出是什么型式的振荡电路。 （2）计算当f＝50MHZ时的电感？（图略）
L Ec Rb1 C2 L1 C1 Cc
Rb2
JT Re Ce
C1 JT L1 C2
（6）
二、晶体振荡器电路(Circuit of Crystal Oscillators)
2 串联型晶体振荡器 (Series Crystal Oscillatiors) 电路的交流等效电路如图所示 E 若将晶体短路,就是一 若将晶体短路 就是一 R 个普通的电容反 馈振荡电 R C 由于晶体在串联谐振时, 路,由于晶体在串联谐振时 由于晶体在串联谐振时 L 阻抗很小,仅为 rq ,相当于 阻抗很小 仅为 相当于 C J 短路,所以振荡器的振荡频 短路 所以振荡器的振荡频 R 率应接近晶体的串联谐振频 C C R 率,即为 ω = ω q 即为
CL
Co
rq
由于 Co+CL+Cq>>Cq ,故晶体管与晶体振荡回路之间 耦合很松 很松, 的耦合很松, 减少了电路不稳定因素对晶体振荡回路的影 提高了振荡回路的稳定性. 响,提高了振荡回路的稳定性. （5）
(2) Millor Oscillator
晶体接在基极与发射极之间 该电路实质上是个双回路 振荡电路,L 振荡电路 1,C 1 是集电极回路 元件,由于基极与发射极之间接 元件 由于基极与发射极之间接 入感性元件的晶体,根据相位平 入感性元件的晶体 根据相位平 衡条件的判断准则,集电极回路 衡条件的判断准则 集电极回路 必须等效为感性.可变电容 必须等效为感性 可变电容 C 1 作为集电极回路的调谐电容,可 作为集电极回路的调谐电容 可 调高回路的固有谐振频率 f1 ,使 使 f 1 > f 0 ,另外 C 1 的改变也可改变 另外 振荡幅度的大小,又由于晶体被 振荡幅度的大小 又由于晶体被 晶体管的低输入阻抗所并联,降 晶体管的低输入阻抗所并联 降 所以稳定度较低, 低了有载 Q L 值 ,所以稳定度较低 所以稳定度较低 电路. 故不如 Pierce 电路
常用的有两种基本类型: 常用的有两种基本类型: Pierce Ocsillators Millor Ocsillators
C1 JT
(c---b)型振荡器 型振荡器 (b---e)型振荡器 型振荡器
C2
JT C
L
（3）
(1) Pierce ocsillators
1）电路结构
典型的并联晶体振荡器， 典型的并联晶体振荡器，晶体接在 集电极与基极间， 集电极与基极间，振荡器工频为 fg, , 晶体呈感性， 且有 fq < f g < f q ,晶体呈感性， 晶体呈感性 电路. 相当于 Clapp 电路.
电感三点式
优点： 优点：
L1和L2有互感 ，起振容易； 有互感M，起振容易； 改变时， 为常数 不影响振荡。 为常数， 当C改变时，F为常数，不影响振荡。 改变时
缺点： 缺点：
输出V 均取自电感，对高次谐波滤除不了，则波形差； 输出 o与反馈Ｖf均取自电感，对高次谐波滤除不了，则波形差； 分布电容分别与L 并联，则当f 时 分布电容分别与 1、L2并联，则当 ↑时，F也受影响 也受影响 ——故不适用于高频段。 故不适用于高频段。 故不适用于高频段
Rb1
Lc C3 C1 JT Cb Rb2 Re C2 晶 体 EC
C1, C2 振 路 ， 构 路 C3 为 晶体 与晶体间的 电 ， 为振荡频 的 电
C2 JT
C1 C3
4）
2）电路的谐振频率的估算: 电路的谐振频率的估算:
ωo =
Lq = ωq 1 + 1 Cq (Co + CL ) Cq + Co + CL Cq Co + CL = 1 LqCq Cq + Co + CL Co + CL
增长。此时， 增长。此时， F = const , Ao ↓→ 在 Ao F = 1时，进入平衡状态振荡
• 如果只满足起振条件，则振荡起振后振幅会无限制增长。 • 反之，如只满足平衡条件，振荡就不会从小到大进行平衡状态。 二者要同时满足，则环路增益Ao的幅值必须具有随振荡振幅（Vi 或Vo）增大而下降的特性。为了得到这一特性，振荡环路必须包含有 非线性环节。这环节在反馈振荡器中就是——主网络的放大器。 结论：晶体管特性保证了起振条件和平衡条件二者的同时满足。 结论：晶体管特性保证了起振条件和平衡条件二者的同时满足。 起振条件和平衡条件二者
ϕZ
ω0 ωω’0 ω’
ϕF + ϕ A
• •
而在串联晶体振荡器中 不 ,由 电路中, 于晶体串 在 电路中, 在 ω q 附 近相位变化 , 而 的相 ϕ F 随频率变化显著, 随频率变化显著, 振荡器的 工作频率 决定于 ω q , 稳 频作
•
ωq
•
•ω
ϕZ
ϕF
即: ω ≅ ω q
8
7.5 振荡器的平衡与稳定条件
2. 平衡与起振条件必须同时满足 平衡与起振条件必须同时满足
当振荡起振后， 当振荡起振后，幅度很 的循环过程， 的循环过程，振幅逐渐 进入非线性的饱和区时 小，而晶体管主要是放 大。通过选频，再反馈 通过选频， ，再放大 增大 → 放大器很快过渡到非线 性的甲乙乃至丙类， 性的甲乙乃至丙类，当 从而限制振幅 即稳定下来。 即稳定下来。 放大能力越来越差， ，管放大倍数 Ao ↓ ，放大能力越来越差，
c b1 c T 1 b2 b e 3
c
Co C2
如果由 L,C1,C2,C3 组成的回路谐 振频率距ω 较远,由于 由于晶体阻 振频率距 ω q 较远 由于晶体阻 抗增大,从而使正反馈减弱 从而使正反馈减弱,增益 抗增大 从而使正反馈减弱 增益 下降，破坏振荡条件,使其不能 下降，破坏振荡条件 使其不能 振荡. 振荡
JT C1 C3 C2
L
（7）
电 X 二,晶体振荡器电路(Leabharlann Baiduircuit 感
q
of Crystal Oscillators)
性
串联型晶体振荡器的稳频原理: 串联型晶体振荡器的稳频原理:
振荡器中,LC 振荡回 由于在一般的 LC 振荡器中
f ω 附近变化显著, q 路的阻抗相移 ϕ Zω在ω p 0 附近变化显著 而 ϕ A 与 ϕ F 则基本上不随频率变化 电容性 则基本上不随频率变化, 电容性 因而由相位平衡条件所决定的振荡工 作频率基本上决定 ωo，即: ω ≈ ω 0 O
g3ie gmube C3 C1 Co C2 Cq Lq rq
利用二项式展开,并忽略高次项可得: 利用二项式展开 , 并忽略高次项可得 :
ω o ≅ ω q (1 +
Cq 2( C o + C L ) )
Cq Lq
另外由右图可以看 出,晶体管与晶体之 间的接入系数为: 间的接入系数为 : Cq p = Co + CL + Cq
（2）
二、晶体振荡器电路(Circuit of Crystal Oscillators)
串联型晶体振荡器: 晶体以低阻抗方式串接在晶体与晶体管之间, 串联型晶体振荡器: 晶体以低阻抗方式串接在晶体与晶体管之间, 振荡频率 f = f q
1、并联型晶体振荡器(PARALLEL CRYSTAL OSCILLATORS) 、