正弦波晶體振蕩器的組成和應(yīng)用場(chǎng)景

正弦波晶體振蕩器

正弦波晶體振蕩器是指不需要輸入信號(hào)控制就能夠自動(dòng)地將直流電轉(zhuǎn)換成特定的頻率和振幅電路。正弦波有四個(gè)組成要素放大電路、選頻網(wǎng)絡(luò)、反饋網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)幅電路。常用的有輸出大功率、頻率高的電容反饋振蕩器和輸出功率小，頻率低的電感反饋振蕩器。

正弦波晶體振蕩器組成架構(gòu)

LC正弦波振蕩器

LC正弦波振蕩器、反饋型LC正弦波振蕩器是LC正弦波振蕩器的主要電路型式。LC選頻網(wǎng)絡(luò)既是放大器的負(fù)載，又有一部分是正反饋網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)反饋電路的形式不同，可分為變壓器耦合反饋式、電感分壓反饋式和電容分壓反饋式。圖1（a）和（b）分別示出電感分壓反饋式和電容分壓反饋式的電路。這種電路中電感分壓器和電容分壓器的三端分別和電子器件的三個(gè)電極相連，又稱(chēng)三端（或三點(diǎn)）式振蕩電路。電感三端式又稱(chēng)哈特萊電路，電容三端式又稱(chēng)科皮茲電路。

（1）石英晶體振蕩器：為提高振蕩器的頻率穩(wěn)定度，將LC振蕩器中選頻網(wǎng)絡(luò)的一部分用石英晶體替代的振蕩器。為了保證振蕩器的振蕩頻率是在石英晶體控制下產(chǎn)生的，石英晶體接入線(xiàn)路的方式有兩種：一種是將石英晶體取代LC振蕩器的一個(gè)電感，如圖2（a）所示。石英晶體在電路起振后呈現(xiàn)感抗，和電路中的電感L、電容C組成一個(gè)并聯(lián)振蕩回路。這種電路稱(chēng)為并聯(lián)型石英晶體振蕩器。另一種是將石英晶體串接在放大器的正反饋電路中，如圖2（b）所示。在石英晶體的串聯(lián)諧振頻率上，石英晶體呈現(xiàn)很低的阻抗，正反饋?zhàn)顝?qiáng)，很容易激起振蕩。這種電路稱(chēng)為串聯(lián)型石英晶體振蕩器。石英晶體振蕩器通常簡(jiǎn)稱(chēng)為晶體振蕩器。

（2）負(fù)阻型LC正弦波振蕩器：由具有負(fù)微變電阻的器件和LC選頻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的正弦波振蕩器。根據(jù)所采用的負(fù)阻器件的特性不同，電路的構(gòu)成有所不同。采用流控型器件時(shí)，要求直流供電電源具有較高的內(nèi)阻，器件應(yīng)和LC元件組成串聯(lián)振蕩回路；采用壓控型器件時(shí)，要求直流供電電源有較低的內(nèi)阻，器件應(yīng)和LC元件組成并聯(lián)振蕩回路。用于構(gòu)成負(fù)阻型LC正弦波振蕩器的典型流拄型器件有雪崩三極管，典型壓控型器件有隧遭二極管。

二、RC正弦波振蕩器，RC正弦波振蕩器的振蕩頻率反比于RC選頻阿絡(luò)元件RC的乘積。用增大電阻阻值的方法降低振蕩頻率，不會(huì)像LC振蕩器中增大電感量那樣會(huì)使元件體積和重量加大，故RC振蕩器可工作在低頻段。應(yīng)用最廣泛的RC振蕩電路是圖3所示的文氏電橋電路。圖中，R1、C1、R2、C2組成具有選頻特性的正反饋網(wǎng)絡(luò)。R3和R4組成負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)。引入的負(fù)反饋超過(guò)正反饋，便可以減小工作頻率的諧波成分，減少波形失真，改善波形。如果將R3選擇為具有正溫度系數(shù)的電阻，或是將R4選擇為具有負(fù)溫度系數(shù)和熱情性的電阻，便可以收到穩(wěn)幅的效果。

正弦波晶體振蕩器應(yīng)用場(chǎng)景

正弦波振蕩器廣泛用于各種電子設(shè)備中。此類(lèi)應(yīng)用中，對(duì)振蕩器提出的要求是振蕩頻率和振蕩振幅的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。正弦波振蕩器的另一類(lèi)用途是作為高頻加熱設(shè)備和醫(yī)用電療儀器中的正弦交變能源。這類(lèi)應(yīng)用中，對(duì)振蕩器提出的要求主要是高效率地產(chǎn)生足夠大的正弦交變功率，而對(duì)振蕩頻率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的要求一般不作苛求。

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