第讲泛音晶体振荡器教学课件电子教案.ppt

第19-2讲-5.3 泛音晶体振荡器5.3 石英晶体振荡器石英晶体振荡器——泛音晶体振荡器泛音晶体振荡器 主讲人：王春静主讲人：王春静山东师范大学山东师范大学 信息科学与工程学院信息科学与工程学院 2泛音晶体振荡器泛音晶体振荡器 学习目标：学习目标：1.掌握泛音晶体振荡器的设计原理泛音晶体振荡器的设计原理2.掌握泛音晶体振荡器的电路分析泛音晶体振荡器的电路分析3￿ 3. 泛音晶体振荡器泛音晶体振荡器 在石英晶石英晶体的完整等效电路中体的完整等效电路中, 不仅包含了基频串联谐振支路基频串联谐振支路, 还包括了其它奇次谐波的串联谐振支路其它奇次谐波的串联谐振支路, 这就是前面所说的石英晶振的多谐性石英晶振的多谐性 但泛音晶体所工作的奇次谐波频率越高泛音晶体所工作的奇次谐波频率越高, 可能获得的机械振荡和相应的机械振荡和相应的电振荡越弱电振荡越弱在工作频率较高的晶体振荡电路中工作频率较高的晶体振荡电路中, , 多采用泛音晶体振荡电路多采用泛音晶体振荡电路 4￿ 泛音晶体电路与基频晶体电路有些不同在泛音晶体电路中, 为了保证振为了保证振荡电路能够准确地振荡在所需要的奇次泛音上荡电路能够准确地振荡在所需要的奇次泛音上, 不但必须有效地抑制掉基频有效地抑制掉基频和低次泛音上的寄生振荡和低次泛音上的寄生振荡, 而且必须正确地调节电路的环路增益正确地调节电路的环路增益, 使其在工使其在工作泛音频率上略大于作泛音频率上略大于1 1, 满足起振条件满足起振条件, 而在更高的泛音频率上都小于在更高的泛音频率上都小于1 1, 不不满足起振条件满足起振条件。

在实际应用时, 可在三点式振荡电路三点式振荡电路中, 用一选频回路选频回路来代替某一支路代替某一支路上的电抗元器件上的电抗元器件, 使该选频回路该选频回路在基频和低次泛音上基频和低次泛音上呈现的电抗性质不满足电抗性质不满足三点式振荡电路的组成法则三点式振荡电路的组成法则, 不能起振；而在所需要的泛音频率在所需要的泛音频率上呈现的电电抗性质恰好满足三点式振荡电路的组成法则抗性质恰好满足三点式振荡电路的组成法则, 能够起振 ￿￿￿￿￿￿￿￿￿5￿ [ [例题例题] ] 图中给出了一种并联型泛音晶体振荡电路假设泛音晶体为五次五次泛音泛音, 标称频率为５５MHzMHz请分析LC1并联回路必须调谐在什么频率上并联回路必须调谐在什么频率上，才能够保证该振荡电路振荡在五次泛音频率（５保证该振荡电路振荡在五次泛音频率（５MHzMHz）上）上 ￿￿￿￿￿￿￿￿￿6￿ 解：若五次泛音频率为五次泛音频率为5MHz，则基频为基频为1MHz若使该振荡电路振荡在该振荡电路振荡在五次泛音频率上五次泛音频率上，须满足以下条件须满足以下条件： （1）在实际振荡频率为5MHz（五次泛音频率）时, LC1并联回路必须呈并联回路必须呈容性容性, 才能使振荡电路满足满足“射同余异射同余异”的组成法则的组成法则。

对于LC1并联回路并联回路，若使其呈容性呈容性，根据并联回路的特性（并联回路最终并联回路最终总的阻抗值取决于小的阻抗值总的阻抗值取决于小的阻抗值），要求：即要求： 其中，实际振荡频率为实际振荡频率为： ， LC1并联回路的谐振频率并联回路的谐振频率为： 也就是要求 ￿￿￿￿￿￿￿￿￿7￿ （2）如果要抑制掉基频（要抑制掉基频（1MHz）和三次泛音频率（）和三次泛音频率（3MHz））, LC1并联并联回路回路必须在这两种频率时呈感性在这两种频率时呈感性, 使振荡电路不能够满足射同余异的组成法不能够满足射同余异的组成法则则, 不能够起振 对于 LC1并联回路并联回路，若使其呈感性呈感性，根据并联回路的特性，要求：即要求： 其中，实际振荡频率实际振荡频率为： 或 ，LC1并联回路的谐振频并联回路的谐振频率率为： 因此，只要满足满足 即可。

￿￿￿￿￿￿￿￿￿8￿ 综合以上两个条件，LC1并联回路的谐振频率必须满足并联回路的谐振频率必须满足： 即LC1并联回路并联回路必须调谐在三次泛音频率（谐在三次泛音频率（3MHz）和五次泛音频率（）和五次泛音频率（5MHz））之间之间，才能够保证该振荡电路振荡在五次泛音频率（保证该振荡电路振荡在五次泛音频率（5MHz）上）上 而在七次及其以上泛音频率七次及其以上泛音频率，LC1并联回路并联回路虽然呈容性呈容性，但等效容抗等效容抗（（1/wC）随着频率的增大而减小）随着频率的增大而减小，从而使电路的电压放大倍数减小电路的电压放大倍数减小，环路增益环路增益小于小于1，不满足振幅起振条件不满足振幅起振条件￿￿￿￿￿￿￿￿￿9THE￿￿￿￿￿END。