晶体正弦波振荡器1振荡器的频率稳定性2石英晶体的基本

+VCC RB1 L1 JT V RB2 C2 C1 B E C2 CE JT (a) 泛音晶体振荡器举例 (a)电路 (b)等效电路 (b) C1 V L1
C
RE
课后小结——见黑板
复习与提问：改进型三点式正弦波振荡器的优点? 思考题： 1.什么是振荡器的频率稳定度？ 2.画出石英晶体的等效电路，并简要说明电抗特性。 3.什么叫做并联型晶体振荡器、串联型晶体振荡器? 作业题：P113 6-1（13、15）；6-9 预习：函数信号发生器
6-4-4 串联型晶体振荡器
+VCC RC R1 C4 L C2 V C1 R2 C5 RE JT C2 L (a) 串联型晶体振荡器 (a)电路结构 (b)交流等效电路 (b) C3 C3 V C1
在串联谐振频率fq上，晶体可等效为一短路线使用(因为石 英晶体的串联谐振电阻很小)。这时电路成为“电容三点式振
X
感性
o
fq
容性
fp
容性
f
石英晶体的电抗特性
感性区特点——因fq与fp相差不大，故此区电抗曲线很陡，振
荡器工作在此区有很高的Q值，故有很强的
稳频作用。 4．石英晶体构成的振荡器分类 1）并联型——把晶体当作高Q值电感使用，与外接电容并联；
2）串联型——晶体作为高选择性短路元件使用。
6-4-3 并联型晶体振荡器
(a)
(a)符号
(b)
(b)等效电路
其中——CP：晶体静态电容，一般为几pF至几十pF； Lq：晶体动态等效电感，一般约为几十mH至几百mH； Cq：晶体动态等效电容，其容量很小，一般约为百分之 几pF； Rq：晶体等效损耗电阻，一般约为几Ω至几百Ω。 Q——石英晶体的品质因数，一般可达105数量级或更高。
2．晶体振荡频率
石英晶体存在两个固有谐振频率—— 1）串联支路的谐振频率fq： fq＝ 2）并联回路的谐振频率fp： fp＝
1 2 Lq Cq
1 2 Lq CpCq C p Cq fq 1 Cq Cp
因CP>>Cq，所以fq与fp相差不大。
3．石英晶体的电抗特性 如图所示： 1)当f＜fq时，呈容性； 3)当fq＜f＜fp时，呈感性； 2)当f＝fq时，相当于短路； 4)当f＞fp时，呈容性。
荡器”。
6-4-5 泛音晶体振荡器
泛音晶体振荡器——
工作频率↑→晶体片越薄→加工困难 ↓→机械强度越差 故要使工作频率高→不能仅靠加工超薄的石英晶片 ↓→采用泛音晶体(通常为三至七次谐波频率) 另外，泛音晶体振荡器比基频晶振的频率稳定度往往更好。
一般晶体振荡器(称“基频晶振”)的频率最高不超过30MHz。
§6-4 晶体正弦波振荡器
学习要点：
•石英晶体特性
•常用晶体振荡器的结构
晶体正弦波振荡器
6-4-1 振荡器的频率稳定性 6-4-2 石英晶体的基本特性 6-4-3 并联型晶体振荡器 6-4-4 串联型晶体振荡器 6-4-5 泛音晶体振荡器 退出
——采用具有高品质因数的石英晶体来构成振荡器使输出高
+VCC RB1 LC C2 V CB RB2 C1 B C1 E Le C
JT
RE C2
(a)
(b) 电容三点式石英晶体振荡器
(a)电路
(b)等效电路
+VCC
RB1 C2 L1 C1 B Le E V RB2 C1 V L1
C
JT
RE
CE C2
(a) 电感三点式石英晶体振荡器 (a)电路
(b)
Leabharlann Baidu
(b)等效电路
频信号具有很好的频率选择性和稳定度。
6-4-1 振荡器的频率稳定度
1．频率稳定度——在时间、温度、湿度、电源电压等一定变化范 围内，振荡频率的相对变化量(
f f0
)。
频率稳定度： f f f0 （f0：标称频率；f：实际频率）
f0 f0
2．对频率稳定度的要求——视振荡器用途的不同而不同。 例如：中波电台发射机的振荡频率稳定度为10－5数量级， 电视发射机的振荡频率稳定度为10－7数量级。
3．普通振荡器与晶体振荡器比较——
普通LC振荡器的频率稳定度只能达到10－3～10－5数量级；
石英晶体振荡器(简称晶振) 频稳超过10－5数量级。
6-4-2 石英晶体的基本特性
——它是一种硅石，主要化学成分是“二氧化硅(SiO2)”，
重要特性：压电效应。
1．石英晶体符号和等效电路
Lq
JT
CP
Rq Cq