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晶體振蕩器的的穩(wěn)定度
晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度是振蕩電路的重要技術(shù)指標(biāo),在一般LC振蕩電路中,盡管采取各種穩(wěn)頻措族,其頻率穩(wěn)定僅能達(dá)到10負(fù)4次方~10負(fù)5次方量級(jí)。如果要求頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10負(fù)5次方量級(jí),就必須采用晶體振蕩電路。晶體振蕩電路是采用石英諧振器作為振蕩回路元件的電路,它是利用石英諧振器的諧振特性控制和穩(wěn)定振蕩電路的振蕩頻率。石英諧振器是從石英晶體中按一定方位角切下為AT、BT、CT、DT、ET、GT和X 5等切型。常用的幾種切型的主要性能見(jiàn)表5.3-3石英片的振動(dòng)具有多諧性,除基頻振動(dòng)外,還有奇次諧波的泛音振動(dòng)。一個(gè)石英諧振器既可利用其基頻振動(dòng),也可利用其泛音振動(dòng),前者稱為基音晶體,后者稱為泛音晶體。泛音晶體和基音晶體的等效電路(見(jiàn)圖5.1-10)相同,但參數(shù)值不同。泛音頻率與基音頻率不成整數(shù)倍關(guān)系,只在奇數(shù)倍附近,且不能同時(shí)存在。泛音晶體一般利用3次和5次的泛音振動(dòng),而很少采用9次以上的泛音振動(dòng)。由于石英諧振器具有極高的Q值,很小的P值,良好的物理與化學(xué)穩(wěn)定性以及很高的回路標(biāo)準(zhǔn)性,因而,晶體振蕩電路具有很高的頻率穩(wěn)定度。一般采用低精度石英諧振器時(shí),頻率穩(wěn)定度可達(dá)10負(fù)5次方量級(jí)。
并聯(lián)型晶體振蕩器電路振蕩過(guò)程
接通電源后,三極管VT導(dǎo)通,有變化Ic電流流過(guò)VT,它包含著微弱的0~∞各種頻率的信號(hào)。這些信號(hào)加到C1、C2、X1構(gòu)成的選頻電路,選頻電路從中選出f0信號(hào),在X1、C1、C2兩端有f0信號(hào)電壓,取C2兩端的f0信號(hào)電壓反饋到VT的基-射極之間進(jìn)行放大,放大后輸出信號(hào)又加到選頻電路,C1、C2兩端的信號(hào)電壓增大,C2兩端的電壓又送到VT基-射極,如此反復(fù)進(jìn)行,VT輸出的信號(hào)越來(lái)越大,而VT放大電路的放大倍數(shù)逐漸減小,當(dāng)放大電路的放大倍數(shù)與反饋電路的衰減系數(shù)相等時(shí),輸出信號(hào)幅度保持穩(wěn)定,不會(huì)再增大,該信號(hào)再送到其他的電路。
晶體振蕩器的作用
晶振,全稱是石英晶體振蕩器,晶振的精度很高,一般的晶振可以達(dá)到1/20000。晶振的用途很廣,作用也非常大特別是對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),它能產(chǎn)生并提供寫入程序的單片機(jī)系統(tǒng)電路所需要的時(shí)鐘頻率,只有晶體為單片機(jī)提供了需要的時(shí)鐘頻率,單片機(jī)才能準(zhǔn)確無(wú)誤地執(zhí)行程序里的指令,一般來(lái)說(shuō),要想讓單片機(jī)里面的程序執(zhí)行得更快一些,就得想辦法提高石英晶振的時(shí)鐘頻率。
石英晶振能夠給系統(tǒng)提供一個(gè)基本的時(shí)鐘頻率。一般一個(gè)系統(tǒng)要保持系統(tǒng)里面各部分能夠同步,就需要一個(gè)石英晶振,但有一些系統(tǒng)的射頻和基頻會(huì)使用到不一樣的頻率信號(hào),這個(gè)時(shí)候就要想辦法調(diào)整晶振頻率來(lái)保持系統(tǒng)的同步。晶振一般跟鎖相環(huán)電路配合,有時(shí)電路中的各個(gè)子系統(tǒng)需要的時(shí)鐘頻率不相同,那么能夠用這個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)提供。