chapter10 正弦波振荡电路_part2new.ppt

模拟电子技术 上次课内容 振荡的基本原理 两种RC振荡电路 RC移相振荡器 RC选频振荡器 瞬时极性法判别相位条件 所谓相位条件即电路中必须引入正反馈，故正弦波振荡电路能否满足相位条件即是判断电路中是否引入了正反馈。 带稳幅环节的电路（3） 本次课内容 补充：三点式振荡器 “射同基反”： 射极接的是相同性质的电抗元件, 基极接的是相反性质的电抗元件。 1)画出该振荡器的交流等效电路，判　　 断其电路类型。 2) 求该振荡器的工作角频率 10.3.3 电感三点式振荡器电路 10.4.2 石英谐振器的物理特性和电特性 1. 石英谐振器的物理特性 石英晶体是SiO2的天然晶体。 1）具有正压电效应 正压电效应是指在晶体片两个侧面上施加压力时，晶体片就会产生机械变形，与此同时，在它的表面上还会产生异性电荷。 4) 具有各向异性 石英晶体的性能各个方向不同。 说 明 课后作业 10-5 10-7 10-9 10-11 Re0是考虑实际LC回路具有损耗而添加的电阻。 3 )求反馈系数F 图3.12 电感三点式振荡器电路 在fTfg条件下，晶体管极间电容的影响可忽略不计。振荡器的工作频率 (3.2―10) (b)交流通路 10.4 石英晶体振荡器 10.4.1关于振荡频率的几个指标 1. 频率的准确性 2. 频率的稳定性 测量值 设计值 图3.31 晶体的形状及横断面 (a)晶体外形；(b)横断面 图10.29 石英谐振器的结构 正压电效应是将机械能转变为电能。 反压电效应（电致伸缩）是指在晶体片两个表面上施加电压E，晶体会产生机械变形，如延伸。当电压的极性相反时，晶体就会收缩。 反压电效应把电能转换成机械能。 2）具有反压电效应 当外加电压频率等于晶体的固有频率时，振动幅度最大，称为谐振。 晶体是一种具有谐振性能的换能器，因此称为石英谐振器。 3) 物理特性和化学特性及其稳定 石英晶体机械振动频率的稳定性非常好，受外界影响小。 5) 具有多模性 石英谐振器是一个频率极其丰富的谐振系统。谐振频率不仅有基音，还有泛音。晶体振荡器都是利用晶体的基音或奇次泛音(3、5、7次泛音)，而不用偶次泛音，因为只有基音和奇次泛音才能有效的取出晶体表面上的电压。 图10.30 石英晶体的等效电路和电抗特性 (a)晶体符号；(b)某振动模式的电等效电路 2. 石英谐振器的电特性 (a) (b) 频率丰富的谐振系统 支架电容 无谐振时的 固有电容 模拟基音谐振 模拟三次 泛音谐振 图10.18 某一频率等效电路 忽略rq，等效电路两端电抗： 式中： 晶体的串联谐振角频率。 晶体的并联谐振角频率。 失谐支路，近似开路 图10.30 (c)某一频率等效电路； (d)电抗特性 感性 容性 容性 发生串联谐振，电抗为0，为纯电阻， 相移为0。晶体用短路线代替。 晶体表现为感性，可等效为一个电感。 其值约为10-3量级 10.4.3 串联型石英晶体振荡器 　串联型石英晶体振荡器把石英晶体用作选频短路线。 　晶体接在正反馈回路中，当振荡器的工作频率ωg　等于晶体的串联谐振频率ωs时，晶体谐振器的阻抗近似为零；正反馈最强。 图10.31串联型晶体振荡器 T 1 T 2 R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 晶体 +V CC C u o 振荡器的工作频率为： 10.4.4 并联型石英晶体振荡器 　并联型石英晶体振荡器把石英晶体用作 电感元件。 振荡器的工作频率满足： 图10.32 并联型石英晶体振荡器 (a)原理电路; (b)交流通路 负载电容 　市场上出售的石英晶体盒子上标注的频率值即非fs，也非fp，而是指石英谐振器与规定的负载电容CL相并联的谐振频率值。 　因此要使振荡器的工作频率fg严格等于铭牌上标注的频率值，必须使 ，否则就会有微小的偏差。 正弦波振荡器的分类 变压器耦合反馈式 电感反馈式（电感三点式） 电容反馈式（电容三点式） LC振荡器 RC移相振荡器 RC选频振荡器 RC振荡器 石英晶体振荡器 基本放大 电路Ao 反馈电路 F 反馈信号代替了放大电路的输入信号。 一、振荡的基本原理 起始信号的产生：在电源接通时，会在电路中激起一个微小的扰动信号，它是个非正弦信号，含有一系列频率不同的正弦分量。 起振 平衡 反馈振荡器的振荡过程 起振条件： 相位起振条件 幅度起振条件 平衡条件： 振幅平衡条件 相位平衡条件 一、RC超前移相网络振荡器：