电子竞赛 之高频学习 （2）

电路最大相移不超过90°，不能满足相位平衡条件。若两节RC电路最大相移虽可接近180°，但此时频率必须很低，从而容抗很大，致使输出电压接近于零，又不能满足自激振荡的幅度平衡条件。所以，实际上至少要用三节RC电路来实现移相180°，才能满足振荡条件。

多谐振荡器振荡工作后，分别从cd4047的⑩、(11) 脚输出两个相位相反、幅度相等的约50hz低频振荡信号，该信号经vt1和vt2功率放大(vt1和vt2交替导通)后，在t2的“二次”组两端产生交流220v电压，给小功率用电设备供电。移相电路相位的变化范围为[0°，180°]。 ⑴ 静平衡条件：装在无摩擦轴上的物体，在任何位置都能保持静止，即 ∑mω2r=0 ⑵ 动平衡条件：离心力的合力为零且力偶矩的合力亦为零，即 ∑mω2r=0 且 ∑m=0 满足动平衡条件的物体均满足静平衡条件 §5.4 滚筒的齿轮、轴承及平衡 2. 动不平衡造成的惯性力的影响 。

将图Z0817移相网络中的R、C位置互换，便得到滞后移相振荡器，分析方法同上。

传输频率达100mhz,导线组成如表6所示,物理结构如图3所示,电气特性如表7所示。②路基各测点位移各次加振过程的的加振过程中，叠层各测点相对台面位移幅值与加振加速度关系如图3—8所示，各测点相对台面的水平位移幅值竖向分布规律如图3-9所示，各测点剪切应变与加振加速度关系如图3—10所示，各测点剪切应变的竖向分布规律如图3—11所示，各次加振的层间位移时程曲线见3．7．6节。其结构大致包括：超声频振荡电源i、将电振荡转换成机械振动的换能器ii、及机械振动系统iii部分，其结构如图5-4所示。

图 Z0819为由运算放大器组成的RC相移振荡电路，三节RC网络在特定频率f0下产生180°相移，只要反相放大器增益适当，即可满足振荡条件而产生振荡，放大器的放大倍数应当可调，使之既能起振，失真又较小。超前型的运算放大器组成的RC相移振荡电路的振荡频率同于式GS0819。

RC移相式振荡器，具有电路简单，经济方便等优点，但选频作用较差，振幅不够稳定，频率调节不便，因此一般用于频率固定、稳定性要求不高的场合。

晶体振荡器

晶体振荡器

石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。

石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4类：普通晶体振荡（SPXO），电压控制式晶体振荡器（VCXO），温度补偿式晶体振荡（TCXO），恒温控制式晶体振荡（OCXO）。目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡（DCXO）微机补偿晶体振荡器（MCXO）等等。

晶体振荡器的应用

1．通用晶体振荡器，用于各种电路中，产生振荡频率。

通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能， 构成扩展电路。 输入时钟 clk 一方面作为扬声器控制电路的输入信号， 另一方面作为抢答信号判别电路中锁存器时钟， 为使扬声器音调较为悦耳， 且是抢答判别电路有较高的准确度（对信号判别的最大误差是一个时钟周期） ， clk 信号频率高低应适中， 可取 500hz-1khz。网络时间同步服务器(gps网络时钟、北斗网络时钟、ntp网络时钟)是为网络设备提供精确、标准、安全、可靠和多功能的时间服务的最佳解决方案，能提供精确的同步时钟信号，支持标准的ntp/sntp网络授时协议，可提供ntp网络校时、串口对时、irig-b信号、ieee1588协议、1pps脉冲信号输出，干接点报警信号输出等。

3．微处理器用石英晶体谐振器。

4．CTVVTR用石英晶体谐振器。

5．钟表用石英晶体振荡器。

晶体振荡器的技术指标

1.总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡

器频率与给定标称频率的最大频差。

说明：总频差包括频率温度稳定度、频率温度准确度、频率老化率、频率电源电压稳

定度和频率负载稳定度共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频

率稳定度指标不严格要求的场合采用。ocxo 频率稳定度例如：精密制导雷达。

2. 频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度

或带隐含基准温度的最大允许频偏。

fT=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)

fTref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜,｜(fmin-fref)/fref｜] fT：频率温度稳定度

(不带隐含基准温度)

fTref：频率温度稳定度(带隐含基准温度)

fmax ：规定温度范围内测得的最高频率

fmin：规定温度范围内测得的最低频率

fref：规定基准温度测得的频率

说明：采用fTref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用fT指标的晶体振荡器,故

fTref指标的晶体振荡器售价较高。

3. 频率稳定预热时间：以晶体振荡器稳定输出频率为基准，从加电到输出频率小于规定

频率允差所需要的时间。

说明：在多数应用中，晶体振荡器是长期加电的，然而在某些应用中晶体振荡器需要

频繁的开机和关机，这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到（尤其是对于在苛刻环境中使

用的军用通讯电台，当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃)，采用OCXO作为本

振，频率稳定预热时间将不少于5分钟，而采用DTCXO只需要十几秒钟)。

4. 频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关

系。这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的，可用规定时限后

的最大变化率（如±10ppb/天，加电72小时后），或规定的时限内最大的总频率变化（如：

±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来表示。

说明：TCXO的频率老化率为：±0.2ppm～±2ppm（第一年）和±1ppm～±5ppm（十

年）（除特殊情况，TCXO很少采用每天频率老化率的指标，因为即使在实验室的条件下，温

度变化引起的频率变化也将大大超过温度补偿晶体振荡器每天的频率老化，因此这个指标失

去了实际的意义）。OCXO的频率老化率为：±0.5ppb～±10ppb/天（加电72小时后），±

30ppb～±2ppm（第一年），±0.3ppm～±3ppm（十年）。

5.频率压控范围：将频率控制电压从基准电压调到规定的终点电压，晶体振荡器频率的

最小峰值改变量。

说明：基准电压为＋2.5V，规定终点电压为＋0.5V和＋4.5V，压控晶体振荡器在＋

0.5V频率控制电压时频率改变量为-110ppm，在＋4.5V频率控制电压时频率改变量为＋

130ppm，则VCXO电压控制频率压控范围表示为：≥±100ppm(2.5V±2V)。

6.压控频率响应范围：当调制频率变化时，峰值频偏与调制频率之间的关系。通常用规

定的调制频率比规定的调制基准频率低若干dB表示。

说明：VCXO频率压控范围频率响应为0～10kHz。

7.频率压控线性：与理想（直线）函数相比的输出频率-输入控制电压传输特性的一种量

度，它以百分数表示整个范围频偏的可容许非线性度。

说明：典型的VCXO频率压控线性为：≤±10%，≤±20%。简单的VCXO频率压控线性计

算方法为(当频率压控极性为正极性时)：

频率压控线性＝±((fmax-fmin)/ f0)×100%

fmax：VCXO在最大压控电压时的输出频率

fmin：VCXO在最小压控电压时的输出频率

f0：压控中心电压频率

8.单边带相位噪声￡(f)：偏离载波f处，一个相位调制边带的功率密度与载波功率之

比。

、晶体正弦振荡器电路图时、

如图所示电路是由石英谐振晶体SJT和六反相器集成电路CD4069的1个门A构成的正弦波振荡器。与普通的RC移相振荡器相比，晶体振荡器的频率稳定度可高达10-5或更高。这是RC移相振荡器无法达到的高指标(RC移相振荡器的频率稳定度只能达到10-2的量级)。CMOS非门与负反馈偏置电阻Rl构成反相放大电路。石英晶体SJT与Cl、C2构成7c型正反馈支路。石英晶体在其固有谐振频率的附近，自身呈感性，此电感与电容Cl、C2构成谐振回路，形成选频移相反馈网络反馈到放大器输入端，产生振荡。调整电容C2可微调振荡频率。

元器件选择：

六反相器集成块A：CD4069。电容Cl：20pF，C2：3～22pF，C3：1000pF。电阻Rl：10MΩ。石英晶体SJT：32．768kHz。

电路连接方法：

六反相器集成电路CD4069只用了1／6个门，剩余门若无它用可将输入端接VDD或VSS，输出端悬空。14脚(VDD)接正电源，7脚

振荡电路 见振荡电路/2/