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文檔簡介

晶體振蕩器1石英晶體的結(jié)構(gòu)圖(a)表示自然結(jié)晶體圖(b)表示晶體的橫斷2石英晶體的特性(1)石英晶體特有的正、反兩種壓電效應(yīng)正壓電效應(yīng):當沿晶體的電軸或機械軸施以張力或壓力時,就在垂直于電軸的兩面上產(chǎn)生正、負電荷,呈現(xiàn)出電壓。負壓電效應(yīng):當在垂直于電軸的兩面上加交變電壓時,晶體將會沿電軸或機械軸產(chǎn)生彈性變形(伸張或壓縮),稱為機械振動。

3符號基頻等效電路完整等效電路C0——靜態(tài)電容和支架引線等分布電容之和,一般幾個pF;Cq——動態(tài)電容,表征晶體的彈性,值很小,在10-2pF以下。

Lq——動態(tài)電感,表征晶體的質(zhì)量,值較大,在幾十個mH;rq

——動機械摩擦和空氣阻尼引起的損耗,阻抗很小,1到幾十?。56晶體諧振器的電特性:(1)有非常高的品質(zhì)因數(shù)。而普通LC振蕩回路的值只能到幾百。(2)石英晶體諧振器與有源器件的接入系數(shù)p很小,一般為10-310-4?!荩?2500~25000)

7(3)晶體的電抗特性:忽略rqCoCqLqrq91.作電感用2.工作于串聯(lián)諧振狀態(tài)應(yīng)用10石英晶體諧振器

(a)符號(b)基頻等效電路(c)完整等效電路

除了以上基頻振動模式外,石英片的振動還會產(chǎn)生奇次(2n-1)諧波的泛音振動。基頻振動模式時,產(chǎn)生奇次諧波諧振的支路因阻抗較高可忽略。奇次諧波的泛音振動

(3)泛音晶體振蕩器應(yīng)用11ECJTC2C3C1Rb1Rb2CbReLc晶體C1C2JTC3131415泛音晶體振蕩器交流等效電路若泛音晶體的標稱泛音次數(shù)為5,相應(yīng)的標稱頻率為5MHz,則LC諧振回路應(yīng)調(diào)諧在3~5次泛音頻率之間,如3.5MHz。在5MHz,LC諧振回路呈容性,滿足相位平衡條件。而對于基頻和3次泛音頻率來說,回路呈感性,振蕩器不滿足相位平衡條件,不能產(chǎn)生振蕩。而對于7次及其以上的泛音頻率,回路呈容性,但其電容量過大,負載阻抗過小,以致電壓增益下降太多,不能起振。17例3-4:如圖所示的晶體振蕩器電路(1)畫出交流等效電路,指出是何種類型的晶體振蕩器。(2)該電路的振蕩頻率是多少?(晶體參數(shù):C0=4pF,Cq=0.05pF,Lq=0.05H,rq=10W)(3)晶體在電路中的作用?(4)該晶振有何特點?晶體的品質(zhì)因數(shù)Q?(5)若頻率穩(wěn)定度為10-5,問振蕩頻率的變化范圍。18畫出交流等效電路后,看晶體是回路的一部分(并聯(lián)型晶振)還是反饋網(wǎng)絡(luò)的一部分(串聯(lián)型晶體)解19(4)該晶振的特點是頻率穩(wěn)定度很高,溫度系數(shù)小。(5)振蕩頻率的變化范圍=振蕩頻率±振蕩頻率×頻穩(wěn)度=318471331847130.00001=318471332=3184681Hz

30184745Hz21例3-5:一晶體振蕩器交流等效電路如圖所示,(1)該電路屬于何種類型的晶體振蕩器,晶體在電路中的作用是什么?(2)畫出該電路的實際線路;(3)若將5MHz的晶體換成2MHz的晶體,該電路是否能正常工作,為什么?22解而晶體的標稱頻率為5MHz,電感L與電容C1構(gòu)成的回路在5MHz時呈現(xiàn)容性,振蕩器可以在5MHz工作。如果晶體換成2MHz,則2MHz時電感L與電容C1構(gòu)成的回路呈現(xiàn)感性,故電路不能正常工作。232526MC16482729303132(4─42)右圖為一壓控振蕩器的頻率-控制電壓特性曲線。一般情況下,這一特性是非線性的,非線性程度與變?nèi)莨茏內(nèi)葜笖?shù)及電路形式有關(guān)。壓控

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