高频电子线路课件-第8讲

改进型的电容三点式克拉泼（Ｃｌａｐｐ）电 克拉泼电路所解决的问题：如何减小晶体管输入RC3ALC2BR c

4.11

克拉泼电路的特点：在与电容三点式电路中增加了一个与Ｌ串 ,,Ｃ3、Ｌ有关 实际电路参数的确定方法：根据所需的振荡频率决定Ｌ、Ｃ3的值,然后取Ｃ1、Ｃ2远大于Ｃ3即可。但是Ｃ3不能取得太小,否则将情况一：不考虑晶体管输入输出电容的CCCCCC CCCCCC 13330振荡角频率 0提供反结论：克拉泼电路的振荡频率几乎与Ｃ1、Ｃ2提供反ALB情况二：考虑晶体管结电容Ｃce、Ｃbe对振荡频率的数 由图４．３．６（ｂ）可以看到,Ｃce与谐振回路的接入数nnC1C2串C2C1C2C1C3CC 1CC1223C3 和电容三点式电路中Ｃce与谐振回路的接入系数n=C2／(C1+C2)A,由于Ｃ3<<Ｃ1,Ｃ3<<Ｃ2,所以n′<<nAL 由于e的接入系数大大减小,所以它L频率的影响也大大减 同理

对振荡频率的影响也 结论：克拉泼电路的频率稳定度比

缺陷,体管ｃ、ｂ两端与回路Ａ、Ｂ

B

n1C1312C(Cn1C1312C(CC312Rn2R'L L克拉泼电路：共基电路的等效负载ＲL″越小,则共基电路的电压增益越小,从而环路增益越小,越不易起振。考毕兹电路：共基电路的等效负载就是Rl′克拉泼电路是用牺牲环路增益的方法来换取回路标准性缺陷 不适合于作波段振荡器 波段振荡器要求在一段区间内振荡频率可变且振荡幅值保持 由于克拉泼电路在改变振荡频率时需调节Ｃ 据式（4．2．6），当Ｃ3改变以后,ＲL″将发生变化,使环路增益发变化,从而使振荡幅值也发生变化 西勒（Ｓｅｉｌｅｒ）电RRe

4.12

工作原理：在克拉泼电路基础上,在电感Ｌ两端并联了一个容Ｃ4,且满足Ｃ1、Ｃ2远大于Ｃ3,Ｃ1、Ｃ2远大于

CC

1L(C3C44 11L(C3C44 1

f0 电路性能在西勒电路中由于Ｃ4与Ｌ并联所以Ｃ4的大小不影响回路,如果使Ｃ3固定通过变化Ｃ4来改变振荡频率,则Rl率变化时基本保持不变结论：西勒电路可用作波段振荡器其波段覆盖系数为１.６～ＬＣ振荡器的 ０,有载Ｑ值就更低。振荡器的频率稳定度不高一般为１０-3量级即使是 解决方法：采用晶体【例4.3】如图4.13所示的电路，分析该电路的工作原理，画出图4.13例4.3解：该电路采用负电源供电，以及Lc2构成直流电源滤波，Rb1交流信号到地，另一方面给晶体管提供直流通路，Cb的高频旁路电容，使该晶体管的基极交图4.14例4.3交流等效电该电路的回路总电

C

5

11 1

1

该电路的振荡频 0.510 0.510611.611

661062石英晶体石英晶振的振动具有多谐性,即除了基频振动外,还有奇次谐波泛既可利用其基频振动,也可利用其泛音振动前者称为基频晶体,后者称为泛音晶体。工艺特性：晶片厚度与振动频率成反比,工作频率越高,要求晶片越薄,因而机械强度越差,加工越,使用中也易损坏。在同样的工作频率上,泛音晶体的切片可以做得比基频晶体的切片厚一些。在工作频率较高时,常采用泛音晶体。通常在工作频率小于

4.18(a符号(b)基频等效电(c完整等效电石英晶振具有频率稳定度动态电感Lq约10-3H～102H

石英晶振的Ｑ值和特性阻抗ρ都非常高。Ｑ值可达几万几百万

Q 由于石英晶振的接入系数n=Cq／(C0+Cq)很小所以外接元 石英晶振可以等效为一个串联谐振回路和一个并联谐振回路1LCLC qC0q C0Cq fX0

fp

fs114.4.2

fCL的电抗石英晶振产品还有一个标称频率ｆNｆN的值位于ｆs与ｆp之间ＣL时石英晶振的振荡频率：通或100pF(低频晶体), 或标示为∞(指无需外负载电容,常用于串联型晶体振荡器)0由于Cq／C0很小,所以ｆp与ｆs间隔很小,因而在ｆs～ｆp感性区间,石英晶振具有陡峭的电抗频率特性,曲线斜率大,利于稳频。稳频的原理：若外部因素使谐振频率增大,则根据晶振电抗特性必然使等效电感Ｌ增大但由于振荡频率与Ｌ的平方根成反比,所以又促使谐振频率下降,趋近于原来的值。串联串联

并联 并联 CL的电 ,晶体振荡器的工作原理一类是将其作为等效电感元件用在三点式电路中工作在感性区, ,工作在它的串联谐振频率上,称为串联型晶体振荡器。 （Ｐｉｅｒｃｅ）振荡 工作原理：与三点式振荡器相同,只是将其中一个电感元件换成

R Re C CCL C1Cq0LCC12nC12nC12 电路类似于克拉泼电路,但由于石英晶振中Ｃq极小,Ｑq极高,所以电路具有以下一些（１）振荡回路与晶体管、负载之间的耦合很弱。晶体管ｃｂ端,ｃ、ｅ端和ｅ、ｂ端的接入系数分别是

CncbCq

C0

CL

CCnce

C1

neb

C1

,的不稳定参数对振荡回路影响很小LC(LC(CCq0LqCCq0L1

C0CL 一般需加入微调电容,用以微调回路的谐振频率,保证电路工作在晶振外壳上所注明的标称频率ｆN上。（３）振荡频率f0一般调谐在标称频率fN上,位于晶振的感性区内,电抗曲线陡峭,稳频性能极好。Lq/Lq/

都很高,以晶振的谐振电阻也很高,一般可达１０10Ω以上。这样即使外电路接入系数很小,此谐振电阻等效到晶体管输出端的阻抗仍很大,使晶体管的电压增益能满足振幅起振条件的要求。2055.620

2003305～35

0.01

4.72.7

1.5

20p 5～35200

4.7p p例图例（ａ）是一个数字频率计晶振电路,解０.０１μF电容较大作为高频旁路电路V2由高频交流等效电路可以看到,V1管的c、e极之间有一个ＬＣ回路,f0

4.7106330

, 串联型晶体振荡器是将石英晶振用于正反馈支路中,利用其串短路元件,电路反馈作用最强,满足振幅起振条件,使振荡器在与三点式振荡器基本类似,只不过在正反馈支增加了一个Ｌ,Ｃ1Ｃ2和Ｃ3组成并联谐振回路而且调谐在振荡频率上。RUCCR Rb120

L3.8

300 C

C1 C3RRb2 Re2.2 e

C1 C3C1600

LRe C3泛音晶在工作频率较高是一图4.22为一种并联型的泛音晶体振荡器的交流等图4.22泛音晶体振荡

，LC1回路呈容性，振荡电路符合而对于基频和三次泛音频率来说，LC