CEOB2B晶振平台本章节就给大家继续介绍关于LC振荡器的工作原理,硬件设计
工作原理、硬件电路的设计
1、反馈振荡器的原理和分析
反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一 个闭合环路,放大器通常是以某种选频网络(如振荡回路)作负载,是一个调谐放大器。
为了能产生自激振荡,必须有正反馈,即反馈到输入端的自你好与放大器输入端的信 号相位相同。定义 A (S)为开环放大器的电压放大倍数:
在石英晶体振荡器振荡开始时,由于激励信号较弱,输出电压的振幅oU则比较小,此后经过不断放大 与反馈循环,输出幅度oU开始逐渐增大,为了维持这一过程使输出振幅不断增加,应使反 馈回来的信号比输入到放大器的信号大,即振荡开始时应为增幅振荡,即:
要使振荡器起振必须同时满足起振的振幅条件和相位条件。其中起振的相位条件即为 正反馈条件。
2、电容三点式振荡单元
该单元由放大器、反馈网络和选频网络组成, 放大单元由2N2923
三极管构成放大电路, 将反馈信号放大,反馈网络起正反馈,将信号反馈到放大单元输入,进一步放大,选频网 络根据自身参数,在复杂的频谱中选取与自身石英晶体谐振器谐振频率相同的频率将其反馈,所以此信号 得以不断放大最终由输出端输出。
引起振荡频率不稳定的原因有谐振回路的参数随时间、温度和电源电压的变化而变 化、晶体管参数的不稳定,以及振荡器负载的变化等。为了得到稳定的振荡频率,除选用 高质量的电路原件、采用直流稳压电源以及恒温等措施外,还应提高振荡回路的品质因数 Q 值,因为 Q 值越大,相频特性曲线在 0f 附近的斜率也越大,选频特性就越好。
小结:
电容三点式振荡电路优缺点:
电容三点式振荡器的优点是输出波形好。这是由于反馈电压取自电容支路,而电容对 高次谐波的阻抗很小,因而输出波形中因非线性产生的高次谐波的成分较小,当振荡器较 高时,可以直接利用晶振管
三点式振荡电力的振荡频率。这种电路的缺点是改变电容来调节振荡频率时,反馈系数 F 也会随之改变,严重时会影响输出电压的稳定和起振条件。
此次设计主要针对各种电容反馈三点式电路提出自己的设计方案,并利用仿真软件 Multisim 来实现自己的设计电路图。设计中用到了考毕兹振荡器,克拉波振荡器,西勒振荡器电路等在通信电子电路课程中学到的知识。。
通过对上述振荡器的设计与仿真,了解了正弦波振荡器在结构上的利与弊,是我们在 选择正弦波振荡器时更加明确哪种振荡器更适合。这次技能训练,让我们更好的掌握了各种电路的测试与计算;熟悉了电子仿真的工作原理和其具体的使用方法 .更深刻的理解课本知识。
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