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请问下怎么用晶振设计正弦波振荡电路

发布日期:2019-07-25 13:48   来源:未知   阅读:

  小弟最近在研究晶体管振荡电路怎么设计,LC电路基本知道西勒振荡电路,克拉泼振荡电路,考毕兹振荡怎么设计。是不是拿晶振的等效电路去算就行了晶振振荡电路是不是用晶振的等效电路去...

  小弟最近在研究晶体管振荡电路怎么设计,LC电路基本知道西勒振荡电路,克拉泼振荡电路,考毕兹振荡怎么设计。是不是拿晶振的等效电路去算就行了

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  晶振等效电路是指为了说明晶振的工作原理。实际使用晶振设计振荡电路时,只要在合适的位置接入了晶振,电路的振荡频率就是晶振的固有频率,无需计算。

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  晶体振荡电路是一种采用石英晶体作为LC三点式振荡电路的电感元件或作为正反馈放大器中串联谐振器件的电路。有并联型和串联型,一般应用在振荡频率比较高的场合。它的特点是:振荡频率稳定度高,正弦波形好,但电路较复杂,不易起振,调整振荡频率难。

  晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片),石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振;而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的

  振荡器(Oscillator)是一种能量转换装置,它不需要外加信号的控制,就能自动地将直流能量转换为一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出。振荡器电路应包括放大电路、反馈网络和选频电路三部分。放大电路和反馈网络用于产生和维持振荡信号,选频电路用于指定振荡信号的频率范围。

  原理:在自激振荡器中,起始瞬间的振荡电压产生原因两种:一是接通电源时电路各处的瞬变电压;二是放大器中的电扰动和噪声电压。这些起始电压中包含各种丰富的频率分量,总会有符合相位条件的某个频率成分。当振幅增大到某种程度后,由于三极管特性的非线性,其工作范围将超出放大区,进入饱和区或截止区,放大器的放大倍数将显著下降,使输出信号振幅增大变缓,另一方面,能量的损耗也会使输出信号振幅增大变缓。

  对称式多谐振荡器是一个正反馈振荡电路。G1,G2是两个反相器,C1,C2是两个耦合电容,RF1,RF2是两个反馈电阻。只要恰当地选取反馈电阻的阻值,就可以使反相器的静态工作点位于电压传输特性的转折区。

  电源波动和外界干扰使VI1有微小的正跳变,必有如下反馈:使Vo1迅速跳变为低电平,Vo2迅速跳变为高电平,电路进入第1个暂稳态,同时电容C1开始充电,充电速度较快。然后 VI2首先上升至G2的阈值并引起如下正反馈,从而使Vo2迅速跳变至低电平而Vo1迅速跳变至高电平,电路进入第二个暂稳态。接着C2开始充电而C1开始放电。波形如下:

  频率稳定度是振荡电路的重要技术指标。在一般LC振荡电路中,尽管采取各种稳步措施,其频稳仅能达到10e-4到10e-5量级。如果要优于10e-5,必须采用晶体振荡电路。

  石英晶体在外加电压的作用下,它会产生一个压电效应,石英晶体产生机械振动,当外加电压的频率与晶体固有振荡频率相同时,晶体的机械振幅最大,产生的交变电场也就最大,形成压电谐振。

  一般接crystal内部的芯片电路,原理上就是一个非门电路,非门在微观电路上可以看成一个增益特别大的放大器。晶体对于特定频率f的正弦波阻抗最小,只允许方波信号中的特定频率正弦波通过。反相器再将正弦波转变为方波。接一个电阻,可以看作是反馈电阻,它的作用是使反相器G1的静态工作点总处于电压传输特性的转折区,保证对小信号的放大作用。对于CMOS电路,R值通常取1~5M,而对于TTL电路,只取1K左右。反馈系数取决于C1和C2的比值,C1还可微调振荡频率。

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