当前位置:首页 > 振荡电路
  • 晶体谐振器振荡频率温度特性异常的几个原因

    振荡频率温度特性异常时,应考虑以下原因: 1. 驱动功率过高 2. 晶体谐振器特征异常 3. 振荡电路元件温度特性的影响 01 驱动功率过高 如果驱动功率超过了晶体谐振器规格中规定的数值,那么可以确定振荡频率的异常温度特性。 这就是所谓的“跳变”或“激发性跳变”。由于驱动功率过高可能会造成这种现象。 如果驱动功率超过了晶体谐振器规格中规定的数值,那么可以确定振荡频率的异常温度特性。 如果是激发性跳变,振荡频率的温度特性可能会被扭曲。 为了避免发生激发性跳变,需要降低驱动功率。 措施1:    增加阻尼电阻 增加阻尼电子,反相放大器的输出幅度会减小,实际驱动功率也会减小。 通过这样的调整,振荡幅度也会减小。因此,最好是检查一下振荡裕量是否超过了5倍。 此外,需要注意振荡幅度不能变得太小。 措施2:    减小外部负载电容 减小外部负载电容,振荡电路阻抗会增加,实际驱动功率也会减小。 这样一来,由于负载电容减小,实际振荡频率会增加。 因此,最好是检查一下实际振荡频率是否位于想要的频率范围内。 02 晶体谐振器特性异常 请检查频率-温度特性规格中是否含有负载晶体谐振器频率的温度特性。需要网络分析仪或阻抗分析仪来进行检查。 如果晶体谐振器特性正常,请检查振荡电路元件的温度特性。 03 振荡电路元件温度特性的影响 如果温度变化造成了外部负载电容或寄生电容的变化,那么振荡频率会发生偏移。请检查它们的温度特性。

    时间:2021-03-28 关键词: 晶体谐振器 振荡电路

  • 什么是晶体振荡器?

    什么是晶体振荡器?

    什么是晶体振荡器?它的作用是什么?本文的话题是晶体振荡器,有人说这个就是一个元器件,还有说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,带着疑问一起深入了解下什么是晶体振荡器,晶体振荡器到底是怎么回事? 石英晶体振荡器是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。 若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。 常见的晶振有哪些类型 晶振很多人并不是很了解,晶振在电路中有心脏之称,通过与其他元器件配合产生脉冲信号,下达指令实现工作。晶振使用广泛主要用于汽车电子、智能家居、数码电子、安防设备、通讯设备等不同领域。晶振类型很多,根据不同性能可以分为有源晶振和无源晶振、有源晶振分温补晶振、压控晶体振荡器、压控温补晶体振荡器。无源晶振分两种材质石英晶振和陶瓷晶振。 根据不同领域设备需求不同,很多厂家选择使用台湾进口晶振以及日本进口晶振品牌。台系晶振品牌:亚陶晶振、鸿星晶振、TXC晶振、加高晶振等等,日系晶振品牌:KDS大真空晶体、精工爱普生晶振、西铁城晶振、京瓷晶振、NDK晶振等等。石英晶振分为贴片和插件两种,插件石英晶体最常见的是圆柱晶振以及椭圆形晶体。贴片晶振封装尺寸较多,主要有7.0x5.0mm、5.0x3.2mm、3.2x2.5mm、2.0x1.6mm、1.6x1.2mm,贴片晶振封装尺寸不同在不同领域使用所展现的性能也不同。 选用晶振最关键的参数在于6点,晶振的封装尺寸、晶振的频率(有些频率较偏使用较少)、晶振的精度偏差、晶振的负载电容、晶振的温度使用范围要求、以及有源晶振的电源电压要求。根据客户在不同环境中所使用到的产品不同选择不同参数。 根据晶振的各种特性分类有哪些呢?按制作材料分类:可分为石英晶振和陶瓷晶振。按应用特性分类:可分为串联谐振型晶振和并联谐振型晶振。按负载电容特性分类:可分为低负载电容型晶振和高负载电容型晶振。按晶振的功能和实现技术分类:可以将晶振分为温度补偿晶体振荡器(TCXO)、压控晶体振荡器(VCXO)、普通晶体振荡器(SPXO)、恒温晶体振荡器(OCXO)。 按封装形式分类:可分为玻璃真空密封型晶振、金属壳封装型晶振、陶瓷封装型及塑料壳封装型晶振。按外形分类:可分为长方形晶振、圆柱形晶振、椭圆形晶振。按谐振频率精度分类:可分为高精度型晶振、中精度型晶振及普通型晶振。 晶振的分类 根据晶振的功能和实现技术的不同,可以将晶振分为以下四类: 1)恒温晶体振荡器(以下简称OCXO) 这类型晶振对温度稳定性的解决方案采用了恒温槽技术,将晶体置于恒温槽内,通过设置恒温工作点,使槽体保持恒温状态,在一定范围内不受外界温度影响,达到稳定输出频率的效果。这类晶振主要用于各种类型的通信设备,包括交换机、SDH传输设备、移动通信直放机、GPS接收机、电台、数字电视及军工设备等领域。根据用户需要,该类型晶振可以带压控引脚。OCXO的工作原理如下图3所示: OCXO的主要优点是,由于采用了恒温槽技术,频率温度特性在所有类型晶振中是最好的,由于电路设计精密,其短稳和相位噪声都较好。主要缺点是功耗大、体积大,需要5分钟左右的加热时间才能正常工作等。 2)温度补偿晶体振荡器(以下简称TCXO) 其对温度稳定性的解决方案采用了一些温度补偿手段,主要原理是通过感应环境温度,将温度信息做适当变换后控制晶振的输出频率,达到稳定输出频率的效果。传统的TCXO是采用模拟器件进行补偿,随着补偿技术的发展,很多数字化补偿大TCXO开始出现,这种数字化补偿的TCXO又叫DTCXO,用单片机进行补偿时我们称之为MCXO,由于采用了数字化技术,这一类型的晶振再温度特性上达到了很高的精度,并且能够适应更宽的工作温度范围,主要应用于军工领域和使用环境恶劣的场合。在广大研发人员的共同努力下,我公司自主开发出了高精度的MCXO,其设计原理和在世界范围都是领先的,配以高度自动化的生产测试系统,其月产可以达到5000只,其设计原理如图4。 3)普通晶体振荡器(SPXO) 这是一种简单的晶体振荡器,通常称为钟振,其工作原理为图3中去除“压控”、“温度补偿”和“AGC”部分,完全是由晶体的自由振荡完成。这类晶振主要应用于稳定度要求不高的场合。 4)压控晶体振荡器(VCXO) 这是根据晶振是否带压控功能来分类,带压控输入引脚的一类晶振叫VCXO,以上三种类型的晶振都可以带压控端口。以上就是晶体振荡器的一些解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-03-31 关键词: 晶体振荡器 谐振器件 振荡电路

  • 什么是模拟电路?为什么要学习模拟电路呢?

    模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。模拟信号是指连续变化的电信号。模拟电路是电子电路的基础,它主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路、调制和解调电路及电源等。 1、函数的取值为无限多个;   模拟电路 2、当图像信息和声音信息改变时,信号的波形也改变,即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。 3.初级模拟电路主要解决两个大的方面:1放大、2信号源。 4、模拟信号具有连续性。 为什么要学习模拟电路呢? 一、起因 转眼大学毕业4年多了,一直从事消费电子行业。虽然做的还算比较前沿的东西,但是还是喜欢自己捣鼓点东西(简单一点的东西),这不,就重新学习模拟电子技术。以后就在这里记录学习成长的过程吧,给自己一点时间,看自己能走多远。 二、参考方向 1.电流 习惯上规定正电荷的运动方向为电流实际方向,后续在电路分析方法经常要选择参考方向(戴维南网孔,支流分析)   电流方向和参考方向一致,i>0,与参考方向相反则i<0. 2.电压 电压的实际方向是正电荷在电场中的受电场力作用移动方向。选择参考点后,后面就不不要更改了,   参考方向时可以任意选定的,任意选定一个点即行为“+”,那么另一点的极性为“-”,这就是参考极性,则从“+”到“-”的方向即为电压参考方向,后续用基尔霍夫电压定律(KVL)时,有很大用处。 如上图中的(a)参考方向和实际方向一致,则是关联参考方向,(b)由电流方向可以看出实际电源极性是由右向左的,但是我们选择的方向是左向右,那么这个就是负电压了。 三、 电阻电流的把戏 1.电阻串、并联 电阻串联电阻 R=R1+R2,并联电阻R=(R1xR2)/(R1+R2),太小儿科了吧,请自己记住它,这将会后续学习的基础。 2.电阻电路等效化简(星型连接和三角形连接) 好吧,上面电阻串并联也是简化的一种,这里重点介绍星型网络和三角形连接网络的电阻。下图左侧是Y电路,右侧是三角形电路   一上来看到这样的连接,我是一脸懵逼,但不用证明,只需要记住公式公式即可: 左右两个电路是可以等效转换的,所谓等效即为:左右各个端点的电压和电流是一样的,如果他们等效的话则有: 【1】(Y电路转换成三角形) R12 = (R1R3 + R2R3 + R3R1) / R3 R23 = (R1R3 + R2R3 + R3R1) / R1 R31 = (R1R3 + R2R3 + R3R1) / R2 【2】(三角形转换成Y电路) R1 = R12R31 /(R12+R23+R31) R2 = R12R23 /(R12+R23+R31) R3 = R31R23 /(R12+R23+R31) 【3】小试牛刀 下图中实线标注的是一种三角变换方法(一看数字利于计算),我的方法是图中虚线标注出来的,按着上面的公司计算吧(如果有电压的话,可以计算出每个点的电压)   我的解答:   四、 电压源和电流源 1.了解 分析电路时,会遇到电压源和电流源。电压源与二端元件并联,可以等效为电压源。等效电路如下图所示:   电流源与二端元件串联,可以等效为电流源,可以忽略这个电阻,等效电路如下所示:   2.电压源和电流源等效转换 如果说两种电路等效的话,那么对外部提供的电压和电流不变化,即下图中的ab口的电压和电流保持不变   上图中的Is 为电源短路电流Rs为内阻。如果想让它俩等效,则: Is = Us/Rs Rs = Rs' 这在后面电路分析时,用到的特别多,掌握吧。 五、基尔霍夫定律 需要了解到4个概念 1.基础概念   【1】支路:流过同一电流的分支,由若干元件串联(图中abc,ad等) 【2】结点:3条或3条以上支路的连接点交结点(图中a,d,c,e) 【3】回路:电路中任一闭合的路径叫回路(abcea,adea等) 【4】网孔:回路中不再含有其它支路,可以看成洞(adea等有3个洞) 2.基尔霍夫电压定律(KVL) 任意瞬间任一闭合回路绕行一周的电压降代数和恒为0,这里在实际应用中,会用到前面写的参考方向的问题,要特别注意。 3.基尔霍夫电流定律(KCL) 任一瞬间,流入任一结点的电流之和恒等于流出该结点的电流之和。即入 = 出

    时间:2019-07-07 关键词: 模拟电路 电信号 振荡电路

  • 什么是振荡电路?振荡电路原理及其作用分析

    振荡电流是一种大小和方向都随周期发生变化的电流,能产生振荡电流的电路就叫做振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能由振荡电路产生。 振荡电路物理模型(即理想振荡电路)的满足条件 ①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。 ②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。 ③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。 充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。 放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。 放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。 在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化,这种现象叫电磁振荡。 RC振荡器工作原理 输出电压 uo经正反馈(兼选频)网络分压后,取uf作为同相比例电路的输入信号ui。由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运放内部的晶体管进入非线性区稳幅,而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。正弦波振荡器是没有输入信号的,带选频网络的正反馈放大器。若用电阻,电容元件组成选频网络,就称为RC振荡器,一般用来产生1Hz-1MHz的低频信号。RC选频网络的选频作用不如LC谐振荡回路,故RC振荡器的波形和稳定度比LC振荡器差。 RC串并联网络振荡电路用以产生低频正弦波信号,是一种使用十分广泛的RC振荡电路。 最简单的RC振荡电路图     RC桥式振荡电路 是RC桥式振荡电路,这个电路由放大电路和选频网络。为由集成运放所组成的电压串联负反馈放大电路,取其高输入阻抗和低输出阻抗的特点。而则由Z1、Z2和R1、R2组成,同时兼作正反馈网络。可知,Z1、Z2和R1、R2正好形成一个四臂电桥,电桥的对角线顶点接到放大电路的两个输入端,RC桥式振荡器电路的名称即由此而来。 下面首先分析RC振荡器电路串并联选频网络的选频特性,然后根据正弦波振荡电路的两个条件选择合适的放大电路指标,以构成一个完整的RC桥式振荡器。 LC电路,也称为谐振电路、槽路或调谐电路,是包含一个电感(用字母L表示)和一个电容(用字母C表示)连接在一起的电路。该电路可以用作电谐振器(音叉的一种电学模拟),储存电路共振时振荡的能量。   LC电路的周期电磁振荡 LC电路既用于产生特定频率的信号,也用于从更复杂的信号中分离出特定频率的信号。它们是许多电子设备中的关键部件,特别是无线电设备,用于振荡器、滤波器、调谐器和混频器电路中。 电感电路是一个理想化的模型,因为它假定有没有因电阻耗散的能量。任何一个LC电路的实际实现中都会包含组件和连接导线的尽管小却非零的电阻导致的损耗。LC电路的目的通常是以最小的阻尼振荡,因此电阻做得尽可能小。虽然实际中没有无损耗的电路,但研究这种电路的理想形式对获得理解和物理性直觉都是有益的。对于带有电阻的电路模型,参见RLC电路。 振荡电路起着引导作用,也就是在整个电路中它起到主导作用。它能将各种信号捆绑在它的场中然后发射。也可以用它来讲直流电变交流电,然后升压,可以用着打蚊拍和电鱼机等。 振荡电路的作用是产生信号电压,包含有正弦波振荡器和其他波形振荡器。其结构特点是没有对外的电路输入端,晶体管或集成运放的输出端与输入端之间有一个具有选频功能的正反馈网络,将输出信号的一部分正反馈到输入端以形成振荡。 晶体管VT的集电极输出信号,由变压器T倒相后正反馈到其基极,T的初级线圈L1与C2组成选频回路(从众多的频率中选出有用信号,滤除或抑制无用信号,也就是完成对信号的频谱进行滤波处理,即滤波器),决定电路的振荡频率。

    时间:2019-07-04 关键词: 晶体管 lc回路 振荡电路

  • HOLTEK推出BC48R2021 Sub-1GHz OOK/FSK RF发射器OTP MCU

    HOLTEK推出BC48R2021 Sub-1GHz OOK/FSK RF发射器OTP MCU

    Holtek推出全新BC48R2021芯片Sub-1GHz OOK/FSK RF发射器1K OTP MCU。BC48R2021 MCU具有1K×14 OTP程序内存、SRAM 64 Bytes、工作电压2.3V~3.6V、I/O功能复用及极大化、内建高精准度RC振荡电路、休眠快速唤醒等功能。射频整合低耗电、高效能、数字OOK/FSK调制的RF Transmitter,RF特性符合国际FCC/ETSI规范,发射特性佳;只需外挂一颗16MHz晶振,可灵活设定RF频段,动态调整发射功率等等。BC48R2021是性价比具竞争力的RF Sub-1GHz Tx MCU。工作温度范围-40℃~85℃,16NSOP-EP封装适合无线吊扇、无线门铃、RF开关等需要无线单向射频发射控制的应用。同时提供软、硬件功能齐全的发展系统HT-IDE3000,配合e-ICE仿真器仿真实际开发产品、执行追踪分析等功能;Holtek RF工程服务团队提供无线发射技术支持,适合需要更快速并更有效率发展无线产品的用户进行开发。

    时间:2019-07-02 关键词: 射频 晶振 振荡电路

  • HOLTEK新推出HT66F0181 1.8V低电压A/D MCU

    HOLTEK新推出HT66F0181 1.8V低电压A/D MCU

    Holtek A/D Flash MCU系列新增HT66F0181成员。HT66F0181为HT66F018的精简版,特点为最低工作电压可达1.8V,具备高精度内部振荡电路,内建大电流I/O可直推LED,适用于各种小家电、工业控制或行动电源等应用。HT66F0181系统资源为4K×15 Flash Memory、128×8 RAM、32×15 Emulated EEPROM、8通道10-bit ADC、LVR;18个内建大电流I/O可直推LED、电流4段可调;10-bit PTM及STM各一组及Time Base两组。HT66F0181封装提供脚位兼容于HT66F018的16NSOP、20NSOP/SSOP/SOP并与HT66F0182的20NSOP相容。

    时间:2019-07-02 关键词: 可直推led ht66f0181封装 振荡电路

  • 剖析正弦波振荡电路

    剖析正弦波振荡电路

      正弦波振荡电路是一个没有输入信号,依靠自激振荡产生正弦波输出信号的电路。正弦波振荡电路也称为正弦波振荡器,其实质是放大器引正反馈的结果。正弦波振荡电路一般由放大电路、选频网络、正反馈电路、稳幅环节四部分组成。选频网络通常不是独立存在,有时和正反馈网络合二为一,有时和放大电路合二为一。其基本原理如下: 在直流电源闭合的瞬间,频率丰富的干扰信号串入振荡电路的输入端,经过放大后出现在电路的输出端,但是由于幅值很小而频率又杂,不是所要求的信号。此信号再经过选频及正反馈网络把某一频率信号筛选出来(而其他信号被抑制),再送回放大电路的输入端,整个电路的回路增益应略大于1,这样不断循环放大,得到失真的输出信号,最后经稳幅环节可输出一个频率固定、幅值稳定的正弦波信号。  如图所示,RC串并联构成选频网络,其中R1与R2阻值相等,均为8k,C1与C2容值相等,均为0.01uF,R3和R4构成反馈网络,R4阻值取2k,R5、D1、D2构成稳幅电路,R4阻值取2k,调节R3可改变反馈系数,从而改变放大电路的电压增益满足振荡的幅度条件,二极管利用其稳压特性来限制输出幅度,改善输出波形,避免失真

    时间:2019-01-15 关键词: 电源技术解析 剖析正弦波 振荡电路

  • HOLTEK新推出HT68F0021/HT68F0031 Cost-Effective MCU

    Holtek Cost-Effective Flash MCU系列新增HT68F0021及HT68F0031成员,与HT68F002及HT68F003最大差异在于最低工作电压可达1.8V及使用高精度内部振荡电路,让此系列产品更适用于各种计时产品、小家电产品及工业控制产品。 此系列产品的工作电压为1.8V~5.5V,系统资源为1K×14 Flash Memory、64×8 RAM、32×14 Emulated EEPROM、8-bit PWM、8-bit Timer及Time Base各一组。Oscillator提供2种模式 – HIRC(8MHz)与LIRC(32kHz),其中内建的高精度HIRC及LIRC振荡电路,在定温定压下精度为±1%。HT68F0021提供8SOP封装,HT68F0031则提供16NSOP封装。

    时间:2019-01-04 关键词: MCU HOLTEK 振荡电路

  • 无线充电器三种经典振荡电路图分析

    无线充电器三种经典振荡电路图分析

      1 电路的设计  对于无线充电电路来说,有三部分最主要的电路:振荡电路、放大电路和无线接收电路。这里主要讨论利用多谐振荡器组成的无线充电电路。  2 振荡电路  多谐振荡器产生振荡是最简单的振荡电路,构成振荡电路有多种方法,常见的有用COMS门电路构成的多谐振荡器,电路简单省电,但在经过实验发现振荡幅度不够,高频段更是如此。用晶体管作多谐振荡器有两种电路:  第一种是集电极—基极耦合多谐振荡器,这种多谐振荡器在低频段效果还可以,但在高频段就无法应用。因为集电极—基极耦合多谐振荡器的输出上升沿差,为使输出幅度稳定,两只晶体三极管工作在饱和状态,因而使电路的最高工作频率受到限制。  第二种是发射极耦合多谐振荡器,它可以克服第一种振荡器的缺点,两只晶体三极管工作在非饱和状态,提高了三极管的开关速度,从而可以得到更高的振荡频率。耦合电容接在发射极上,能改善输出波形。最后我们选用的晶体管多谐振荡器就是发射极耦合多谐振荡器,亦称射极耦合多谐振荡器。

    时间:2018-12-31 关键词: 电源技术解析 无线充电器 振荡电路

  • 串联型晶体振荡电路

    串联型晶体振荡电路

    石英晶体振荡电路:串联型晶体振荡电路 串联型晶体振荡电路如图Z0816(a)所示,图(b)为它的交流等效电路,由图(b)可知,该电路与电容三点式振荡电路十分相似。不同的只是反馈信号不是直接接到晶体管的输入端, 而是经过石英晶体接到晶体管的发射极与基极之间,从而实现正反馈。当调谐振荡回路,使其振荡频率等于石英晶体谐振器的串联谐振频率fS时晶体的阻抗最小,且为纯电阻,这时正反馈最强,相移为零,故满足自激振荡条件。对于fS以外的其它频率,晶体的阻抗增大,相移也不为零,不满足自激振荡条件,因此振荡频率等于晶体的串联谐振频率fS。 由于晶体的固有频率与温度有关,所以在特定的场合下,将采用温度补偿电路或将石英晶体置于恒温槽中,以达到更高频率稳定度的要求。

    时间:2018-11-30 关键词: 电源技术解析 石英 串联型晶体 振荡电路

  • 电感三点式振荡电路

    电感三点式振荡电路

    图Z0805是电感三点式振荡电路,又称哈特莱振荡电路。图中L1、L2、C组成谐振回路,L2兼作反馈网络,通过耦合电容Cb将L2上反馈电压送到三极管的基极。由图Z0806交流通路看出,谐振回路有三个端点与三极管的三个电极相连,而且与发射极相接的是L1、L2,与基极相接的是L2、C即满足"射同基反"的原则。因此电路必然满足相位平衡条件。当回路的Q值较高时,该电路的振荡频率基本上等于LC回路的谐振频率,即 式中L = L1+L2+2M为回路总电感。该电路的特点与变压器反馈式振荡电路极为相似。须指出:它的输出波形较差,这是由于反馈电压取自电感的两端,而电感对高次谐波的阻抗较大,不能将它短路,从而使Uf中含有较多的谐波分量,因此,输出波形中也就含有较多的高次谐波。用集成运放构成的电感三点式振荡电路如图Z0807所示,不难证明其振荡频率为:

    时间:2018-11-29 关键词: 电源技术解析 电感三点式 振荡电路

  • 石英晶体正弦波振荡电路

    石英晶体正弦波振荡电路

    石英晶体谐振器, 简称石英晶体, 具有非常稳定的固有频率。 对于振荡频率的稳定性要求高的电路, 应选用石英晶体作选频网络。 一、石英晶体的特点 将二氧化硅(SiO2)结晶体按一定的方向切割成很薄的晶片, 再将晶片两个对应的表面抛光和涂敷银层, 并作为两个极引出管脚, 加以封装, 就构成石英晶体谐振器。 其结构示意图和符号如右图所示。 1.压电效应和压电振荡 在石英晶体两个管脚加交变电场时, 它将会产有利于一定频率的机械变形, 而这种机械振动又会产生交变电场, 上述物理现象称为压电效应。 一般情况下, 无论是机械振动的振幅, 还是交变电场的振幅都非常小。 但是, 当交变电场的频率为某一特定值时, 振幅骤然增大, 产生共振, 称之为压电振荡。 这一特定频率就是石英晶体的固有频率, 也称谐振频率。 2.石英晶体的等效电路和振荡频率 石英晶体的等效电路如下图(a)所示。 当石英晶体不振动时, 可等效为一个平板电容C0, 称为静态电容;其值决定于晶片的几何尺寸和电极面积, 一般约为几到几十皮法。 当晶片产生振动时, 机械振动的惯性等效为电感L, 其值为几毫亨。 晶片的弹性等效为电容C, 其值仅为0.01到0.1pF, 因此, C<0。 晶片的磨擦损耗等效为电阻R, 其值约为100Ω, 理想情况下R=0。 当等效电路中的L、C、R支路产生串联谐振时, 该支路呈纯阻性, 等效电阻为R, 谐振频率 谐振频率下整个网络的电抗等于R并联C0的容抗, 因R<<ω0C0, 故可近似认为石英晶体也呈纯阻性, 等效电阻为R。 当f<fs时, C0和C电抗较大, 起主导作用, 石英晶体呈容性。 当f>fs时, L、C、R支路呈感性, 将与C0产生并联谐振, 石英晶体又呈纯阻性, 谐振频率 由于C<0, 所以fP≈fS。 当f>fP时, 电抗主要决定于C0, 石英晶体又呈容性。 因此, 石英晶体电抗的频率特性如上图所示, 只有在fs<f<fP的情况下, 石英晶体才呈现感性;并且C0和C的容量相差愈悬殊, fs和fP愈接近, 石英晶体呈感性的频带愈狭。 根据品质因数的表达式 由于C和R的数值都很小, L数值很大, 所以Q值高达104~106。 频率稳定度Δf/f0可达10-6~10-8, 采用稳频措施后可达10-10~10-11。 而LC振荡器的Q值只能达到几百, 频率稳定度只能达到10-5。 二、石英晶体正弦波振荡电路 1.并联型石英晶体正弦波振荡电路 如果用石英晶体取代LC振荡电路中的电感, 就得到并联型石英晶体正弦波振荡电路, 如左下图所示, 电路的振荡频率等于石英晶体的并联谐振频率。 2.串联型石英晶体振荡电路 如右上图所示为串联型石英晶体振荡电路。 电容Cb为旁路电容, 对交流信号可视为短路。 电路的第一级为共基放大电路, 第二级为共集放大电路。 若断开反馈, 给放大电路加输入电压是, 极性上“+”下“-”;则T1管集电极动态电位为“+”, T2管的发射极动态电位也为“+”。 只有在石英晶体呈纯阻性, 即产生串联谐振时, 反馈电压才与输入电压同相, 电路才满足正弦波振荡的相位平衡条件。 所以电路的振荡频率为石英晶体的串联谐振频率fS。 调整Rf的阻值, 可使电路满足正弦波振荡的幅值平衡条件。

    时间:2018-11-27 关键词: 电源技术解析 石英晶体 正弦波 振荡电路

  • 变压器反馈式振荡电路

    变压器反馈式振荡电路

    LC正弦波振荡电路LC正弦波振荡电路按其反馈电压的取出方式,可分为变压器反馈式、电感反馈式以及电容反馈式振荡电路。变压器反馈式振荡电路,又称互感耦合振荡电路,它是利用变压器耦合获得适量的正反馈来实现自激振荡的。 图Z0802(a)为共射调集型变压器耦合振荡电路,(b)是交流通道。图中当不考虑反馈时,由于L1、C组成的并联谐振回路作为三极管的集电极负载,因此,这种放大电路具有选频特性,常称为选频放大电路。L2为反馈网络,它通过电感耦合取得反馈信号,并将信号的一部分反馈到输入端,显然,该电路具备了振荡电路的组成环节。一、 相位平衡条件断开图(a)中的a点。设在放大电路的输入端加信号令其频率为L1C回路的谐振频率fO,此时三极管集电极负载可等效为一纯电阻,若忽略其它电容和分布参数的影响,则与反相;在如图所示的变压器同名端情况下,比又引入180°相移(设负载电阻很大),即与反相,因此与同相,电路满足振荡的相位平衡条件。对fo以外的其它频率,L1 C回路处于失谐状态,不再呈纯电阻性,因而与不再是反相关系,自然与也不再是同相关系,也就是说对fo以外的电信号,电路不能满足振荡的相位平衡条件。这样,就保证了振荡电路只能够输出频率为fo的单一频率的正弦波。在Q值足够高和忽略分布参数影响的条件下,振荡电路的振荡频率就是L1 C回路的谐振频率,即。二、起振条件根据自激振荡的振幅条件,应使,对于图Z0802所示电路。可以证明其起振条件为:式中M为绕组L1与L2之间的互感系数,rbe为三极管b、e间的等效电阻,R'为折合到L1C回路中与电感串联的等效总损耗电阻。三、电路特点(1)由式GS0806可知,对三极管β值要求并不太高,只要变压器同名端接线正确,则不难起振。采用变压器耦合,容易满足阻抗匹配要求;(2)C可以采用可变电容器,因而调节频率方便;(3)由于变压器分布参数的限制,捺荡频率不能太高,一般小于几十MHz。且输出波形不太好。 图Z0803(a)是超外差收音机中常用的共基调射式变压器耦合振荡电路,图(b)是它的交流通路。图(a)中Rb1、Rb2、Re是偏置电阻,L5、C组成中频选频回路,它对振荡频率失谐,阻抗很小,可视为短路。Cb是高频旁路电容,对振荡信号相当于短路,从而使晶体管呈共基接法。L1、L2同C2、C3、Ca组成LC谐振回路。其中Ca为振荡电容,改变Ca的数值,可调节振荡频率。C2为垫整电容,C3为补偿电容,它们是为保证波段的低、高端频率跟踪而设置的,其原理将在第十单元讲述。L3是反馈线圈,为了保证相位平衡条件,变压器同名端应按图中所示接法联接。图Z0803(a)中振荡回路是通过耦合电容C1部分接入到发射极极的。这样共基极电路的输入阻抗Zi虽然很小(约100Ω),但折合到3、5两端的阻抗Z就增大许多倍,使得晶体管输入阻抗对振荡回路的影响大大减弱,不会严重降低回路的Q值,从而使输出波形较好,又利于起振。设为接入系数,由变医器原理知:例如晶体管收音机本机振荡线圈LTF-1-1,总匝数N1 + N2 = 146匝,N2 = 8匝,则Z=333Zi。这相当于把晶体管的输入阻抗Zi 提高了333倍。共基振荡电路振荡频率高,而且比较稳定,容易起振、应用比较广泛。

    时间:2018-11-27 关键词: 电源技术解析 变压器反馈式 振荡电路

  • MCU外接晶体及振荡电路

    很多MCU开发者对MCU晶体两边要各接一个对地电容的做法表示不理解,因为这个电容有时可以去掉。笔 者参考了很多书籍,却发现书中讲解的很少,提到最多的往往是:对地电容具稳定作用或相当于负载电容等,都没有很深入地去进行理论分析。而另外一方面,很多 爱好者都直接忽略了晶体旁边的这两个电容,他们认为按参考设计做就行了。但事实上,这是MCU的振荡电路,又称“三点式电容振荡电路”,如图1所示。图1:MCU的三点式电容振荡电路其中,Y1是晶体,相当于三点式里面的电感;C1和C2是电容,而5404和R1则实现了一个NPN型三极管(大家可以对照高频书里的三点式电容振荡电路)。接下来将为大家分析一下这个电路:首先,5404必需搭一个电阻,不然它将处于饱和截止区,而不是放大区,因为R1相当于三极管的偏置作用,能让5404处于放大区域并充当一个反相器,从而实现NPN三极管的作用,且NPN三极管在共发射极接法时也是一个反相器。其 次将用通俗的方法为大家讲解一下这个三点式振荡电路的工作原理。众所周知,一个正弦振荡电路的振荡条件为:系统放大倍数大于1,这个条件较容易实现;但另 一方面,还需使相位满足360°。而问题就在于这个相位:由于5404是一个反相器,因此已实现了180°移相,那么就只需C1、C2和Y1再次实现 180°移相就可以了。恰好,当C1、C2和Y1形成谐振时,就能实现180移相;最简单的实现方式就是以地作为参考,谐振的时候,由于C1、C2中通过 的电流相同,而地则在C1、C2之间,所以恰好电压相反,从而实现180移相。再则,当C1增大时,C2端的振幅增强;当C2降低时,振幅也增强。有时即使不焊接C1、C2也能起振,但这种现象不是由不焊接C1、C2的做法造成的,而是由芯片引脚的分布电容引起,因为C1、C2的电容值本来就不需要很大,这一点很重要。那 么,这两个电容对振荡稳定性到底有什么影响呢?由于5404的电压反馈依靠C2,假设C2过大,反馈电压过低,这时振荡并不稳定;假设C2过小,反馈电压 过高,储存能量过少,则容易受外界干扰,还会辐射影响外界。而C1的作用与C2的则恰好相反。在布板的时候,假设为双面板且比较厚,那么分布电容的影响则 不是很大;但假设为高密度多层板时,就需要考虑分布电容,尤其是VCO之类的振荡电路,更应该考虑分布电容。因此, 那些用于工控的项目,笔者建议最好不要使用晶体振荡,而是直接接一个有源的晶振。很多时候大家会采用32.768K的时钟晶体来做时钟,而不是通过单片机 的晶体分频来做时钟,其中原因想必很多人也不明白,其实上这是和晶体的稳定度有关:频率越高的晶体,Q值一般难以做高,频率稳定度也比较差;而 32.768K晶体在稳定度等各方面的性能表现都不错,还形成了一个工业标准,比较容易做高。另外值得一提的是,32.768K是16 bit数据的一半,预留最高1 bit进位标志,用作定时计数器内部数字计算处理也非常方便。

    时间:2018-10-04 关键词: MCU 外接晶体 振荡电路

  • 你必须知道的MCU外接晶体及振荡电路

    你必须知道的MCU外接晶体及振荡电路

    很多MCU开发者对MCU晶体两边要各接一个对地电容的做法表示不理解,因为这个电容有时可以去掉。笔 者参考了很多书籍,却发现书中讲解的很少,提到最多的往往是:对地电容具稳定作用或相当于负载电容等,都没有很深入地去进行理论分析。而另外一方面,很多 爱好者都直接忽略了晶体旁边的这两个电容,他们认为按参考设计做就行了。但事实上,这是MCU的振荡电路,又称“三点式电容振荡电路”,如图1所示。图1:MCU的三点式电容振荡电路其中,Y1是晶体,相当于三点式里面的电感;C1和C2是电容,而5404和R1则实现了一个NPN型三极管(大家可以对照高频书里的三点式电容振荡电路)。接下来将为大家分析一下这个电路:首先,5404必需搭一个电阻,不然它将处于饱和截止区,而不是放大区,因为R1相当于三极管的偏置作用,能让5404处于放大区域并充当一个反相器,从而实现NPN三极管的作用,且NPN三极管在共发射极接法时也是一个反相器。其次将用通俗的方法为大家讲解一下这个三点式振荡电路的工作原理。众所周知,一个正弦振荡电路的振荡条件为:系统放大倍数大于1,这个条件较容易实现;但另 一方面,还需使相位满足360°。而问题就在于这个相位:由于5404是一个反相器,因此已实现了180°移相,那么就只需C1、C2和Y1再次实现 180°移相就可以了。恰好,当C1、C2和Y1形成谐振时,就能实现180移相;最简单的实现方式就是以地作为参考,谐振的时候,由于C1、C2中通过 的电流相同,而地则在C1、C2之间,所以恰好电压相反,从而实现180移相。再则,当C1增大时,C2端的振幅增强;当C2降低时,振幅也增强。有时即使不焊接C1、C2也能起振,但这种现象不是由不焊接C1、C2的做法造成的,而是由芯片引脚的分布电容引起,因为C1、C2的电容值本来就不需要很大,这一点很重要。那么,这两个电容对振荡稳定性到底有什么影响呢?由于5404的电压反馈依靠C2,假设C2过大,反馈电压过低,这时振荡并不稳定;假设C2过小,反馈电压 过高,储存能量过少,则容易受外界干扰,还会辐射影响外界。而C1的作用与C2的则恰好相反。在布板的时候,假设为双面板且比较厚,那么分布电容的影响则 不是很大;但假设为高密度多层板时,就需要考虑分布电容,尤其是VCO之类的振荡电路,更应该考虑分布电容。因此, 那些用于工控的项目,笔者建议最好不要使用晶体振荡,而是直接接一个有源的晶振。很多时候大家会采用32.768K的时钟晶体来做时钟,而不是通过单片机 的晶体分频来做时钟,其中原因想必很多人也不明白,其实上这是和晶体的稳定度有关:频率越高的晶体,Q值一般难以做高,频率稳定度也比较差;而 32.768K晶体在稳定度等各方面的性能表现都不错,还形成了一个工业标准,比较容易做高。另外值得一提的是,32.768K是16 bit数据的一半,预留最高1 bit进位标志,用作定时计数器内部数字计算处理也非常方便。

    时间:2018-10-03 关键词: MCU 电源技术解析 晶体 振荡电路

  • 三点式振荡电路能否振荡的判别方法

    三点式振荡电路能否振荡的判别方法

    0 引言 在模拟电子技术课程中,判别振荡电路能否产生振荡的步骤的是:先看直流通路,看放大器件是否工作在放大区;再看交流通路,看是台满足振荡条件。RC振荡也好,LC振荡电路也好,振荡条件为: AF=1 此条件可分解为振幅条件和相位条件,即: 1 三点式振荡器的特点 所谓三点式振荡器,是指LC振荡器中选频网络有两个电容、一个电感或者两个电感、一个电容组成的振荡器。一般LC振荡电路在直流通路正常情况下判别能否振荡时由于振幅条件不便于判别,只看相位条件即可,只要相位条件满足,我们就说它能够振荡。振荡电路中的放大器可以是运放,也可以是由晶体管或者场效应管组成。对于由运放组成的电路,相位条件相对来说比较好判别;由晶体管或者场效应管组成的放大电路,要判别相位条件对学生来说有一定的难度。要正确判别相位条件需要先分析放大电路的组态,再看反馈信号与输出信号之间的相位差,两者判断错一个也得不到正确的结果。对此,根据多年来对模拟电子技术的讲解和对大量的振荡电路的分析,先把自己的一点总结供大家讨论。 我们知道,三点式选频网络中应该有两个电容、一个电感或者两个电感、一个电容组成,如图1所示,为方更叙述,现把选频网络中每两个电抗器件的结点给出一编号。 在分析由晶体管或者场效应管组成的三点式振荡电路时,先看直流通路,在直流通路正常的情况下,交流通路只需要观察是否满足射同基反(或者源同栅反)。下面结合具体的电路进行说明。 2 电容三点式振荡电路 如图2和图3所示,是两个电容三点式的振荡电路。我们应用射同基反判断相位条件是否满足。 先看图2,图2中晶体管的发射极接的是三点式选频网络的2端,集电极接的是1端,基极在交流通路中接地,所以基极相当于接的是3端。发射极与基极问接的单个选频器件是电容C2,发射极与集电极之间接的是电容Cl,发射极与其他两个电极之间接的是电抗性质相同的电容,所以射同已经满足;基极与发射极接的电容C2,基极与集电极之间接的单个选频器件是电感L,电感与电容是两个电抗性质相反的器件,所以基反也是满足的,图2电路支流通路正常,又满足射同基反的条件,所以是可以振荡的。 再看图3。放大器的组态虽然与图2不同,按射同基反分析仍然满足射同基反,直流通路正常,该电路也可以振荡。如果用相位条件判别也是满足的。 如果用相位条件来判断图2和图3中两个电路,可以得到: 注意观察图2和图3,电容二点式电路中选频网络的2端是电容与电容的结点,1和3端是电容与电感的结点,所以分析电容三点式振荡电路的相位条件时只需要看选频网络的2端是否直接或者通过一电阻与发射极(或者场效应管的源极)相连,l和3端是否直接或者通过一电阻与基极和集电极相连。图2中符去掉基极电容Cb相位条件仍然满足,电路只要振幅条件满足仍可振荡。 3 电感三点式振荡电路 图4所示是一个电感三点式的振荡电路。用同样的方法观察图中的电路发现晶体管的发射极与其他两个电极之间接的是电感,而基极与发射极之间接的是电感,与集电极之间接的是电容,满足射同基反,也就是满足相位条件,直流通路正常,在幅度条件满足的情况下可以进行正弦波振荡。用相位条件来判别可得到: 观察图4,电感三点式电路中选频网络的2端是电感与电感的结点,1和3端是电感与电容的结点,所以分析电感三点式振荡电路的相位条件时只需要看选频网络的2端是否直接或者通过一电阻与发射极(或者场效应管的源极)相连,1和3端是否直接或者通过一电阻与基极和集电极相连。这与电容三点式的振荡电路判别方法相同。 4 总结 三点式振荡电路是正弦波发生电路的一种,它与所有的正弦波振荡电路一样要遵守正弦振荡的条件,这里只是将它的相位条件变换为学生便于接受的形式。射同基反是在长期的教学中发现的规律,用它来分析三点式振荡电路能否振荡可以回避电路的组态,对学生来说判断是否满足射同基反要比判断是否满足相位条件简单得多。不足之处是这种方法目前也只由晶体管或者场效应管组成的单级三点式振荡电路适合,对其他类型的电路还需要继续探讨。 编辑:博子

    时间:2018-09-17 关键词: 电源技术解析 振荡 判别方法 三点式 振荡电路

  • 基于OrCAD/PSpice的波形发生电路设计仿真

    基于OrCAD/PSpice的波形发生电路设计仿真

    引言振荡器是一种能自动将直流电源能量转换为交变振荡信号的转换电路,无需外加激励信号,就能产生频率、波形、幅度完全由电路自身参数决定的交流信号。正弦波振荡器作为信号源被广泛应用于各种电子设备中。如广播、电视、无线通信中用来产生载波信号;电子测量和自动控制系统中用来产生基准信号。随着微电子技术、大规模集成电路和计算机技术的迅猛发展,电子产品研制和开发都采用了计算机辅助分析和设计(CAA/CAD)技术,实现了电子设计的自动化(EDA)。Cadenee公司的OrCAD/PSpice就是其中功能强大的一种专用电路仿真软件。它可以对给定参数的众多元器件构成的电路进行直流分析、交流小信号分析、瞬态分析、参数扫描分析和蒙特卡罗(Monte Carlo)分析及最坏情况(Worst Case)分析,在电路设计的初级阶段进行功能和性能的验证,取代了大量的仪器仪表和手工计算。本文结合具体电路对PSPICE仿真过程做一个深入探讨,对电子电路特性进行仿真分析,为电路优化设计提供可靠的理论依据。1 典型的正弦波振荡电路1.1 起振条件和平衡条件反馈型振荡器(Feedback Oscillator)是基于放大与反馈的机理而构成的,主要由主网络与反馈网络构成一个闭合环路。其中分别是反馈电压、输入电压、输出电压和激励源。建立振荡的振幅起振条件为;相位起振条件为φT(w)=2nπ。因为放大器的非线性,随着振幅增大,放大器增益下降。当环路增益时,振荡器达到平衡进入等幅振荡状态,实现自激振荡。1.2 电容三点式振荡电路设计图1所示为利用反馈原理设计的一个电容三点式振荡器,又称考毕兹振荡器。图中晶体管放大电路构成主网络,直流电源对电路提供偏置,偏置电压经过直流工作点分析在电路中表示出来。LC并联谐振回路构成正反馈选频网络,其中C1、C2和Ce分别为高频耦合电容和旁路电容,C3、C4为回路电容,L1是回路电感。在不考虑寄生参数的情况下,根据正弦振荡的相位条件,振荡频率计算公式为:C4端接回基极构成正反馈,反馈系数为F=C3/C4。电容三点式振荡器的优点为电容对晶体管非线性特性产生的高次谐波呈现低阻抗,所以反馈电压中高次谐波分量很小,因此输出波形接近于正弦波。2 电路的仿真分析2.1 起振过程振荡曲线分析,即电路的瞬态分析(Time Domain Transient)在Capture CIS中绘制电路的原理图如图1,各元件参数如图中所示。对波形发生电路进行时域仿真就是仿真电路的输出波形,因此应选择瞬态分析方式。仿真时间选择5 μs,并设置Maximum step(最大步长)为10 ns,以输出光滑的振荡波形。执行仿真分析命令,可以在Probe中清晰地看出正弦波发生电路的起振过程。图2即为out点输出波形,从中可见起振时间约为1.0 us。根据仿真波形分析起振过程如下:在刚接通电源时电路中存在各种扰动,这些扰动均具有很宽的频谱,但是只有频率近似为LC选频网络谐振频率fo的分量才能通过反馈网络产生较大的反馈电压。由于环路增益T>1,经过线性放大和反馈的不断循环,振荡电压会不断增大。然而由于晶体管的线性范围是有限的,随着振幅的增大放大器逐渐进入饱和区或截止区,增益逐渐下降。当放大器增益下降而导致环路增益下降到1时,振幅增长过程停止,振荡器达到平衡,进入等幅振荡状态。改变横坐标将波形放大,利用标尺功能测得波形极大点时间坐标如图3中所示。通过计算可发现波形周期不稳定:B-A=2.303 3-2.190 5=0.112 8 us,C-B=2.409 3-2.303 3=0.1060us,D-C=2.5107-2.409 3=0.101 4us,E-D=2.621 0-2.510 7=0.110 3 us;即波形频率fo稳定度不高fo=1/T≈4/(E-A)=9.29 MHz。与理论计算值比较,频率的失真主要是因为电路非理想特性的影响,如晶体管内部参数、分布电容、分布电感等。2.2 波形的频域分析,即傅立叶分析(Fourier Analysis)和傅立叶变换正弦振荡电路产生的正弦波总是存在非线性失真,即振荡输出正弦波中除了基波之外还存在着各次谐波。仿真分析非线性失真可以利用傅里叶分析的功能。Probe的傅里叶变换是对信号波形的所有数据均进行快速傅里叶变换(FFT,Fast Fourier Transform),并将结果以曲线形式显示出来。对图2的输出波形点击Trace/Fourier菜单命令,屏幕显示傅立叶变换的幅频特性如图4所示。利用标尺功能测得频率为9.50 00MHz时的谐波分量幅值最大为4.355 3 V。若需查看具体的傅里叶系数,还应在PSPICE中设置傅里叶分析。在瞬态分析中选中傅里叶分析(Perform Fourier Analysis),PSpice傅里叶分析是以瞬态分析结束前一个周期内的仿真结果为基础进行分析,并且这里的周期是由在傅里叶分析时设置的参数所决定的,即用户给定的“Center”(中心频率或称基波频率)的倒数。设置基波频率为9.50meg(MHz),谐波次数为默认值9,输出变量为V(out)。谐波失真度定义为各次谐波分量总的有效值与基波分量有效值之比,即谐波失真度越大说明振荡波形的非线性越严重。在执行分析后打开输出数据文件,可以查看傅里叶分析所得出的具体数据如表1所示。从表中可见基波成分最强,其幅值为4.296 V。而总的谐波失真系数为1.764492E+01PERCENT。3 改进型电容三点式振荡电路由以上研究已知电路振荡频率不仅取决于LC回路,还与电路寄生参数等非理想特性有关。晶体管极间电容分别与两个回路电容并联,从而影响振荡频率;晶体管的参数又随环境温度、电源电压的变化而变化,因此其频率稳定度不高。为了提高图2振荡电路的频率稳定度,可对电路做如图5所示的改进。由于极间电容分别与C3、C4并联,所以为了减小晶体管与回路的耦合,加大回路电容C3、C4的值,同时为了不影响振荡频率在回路中增加一个与L串联的电容C5。各电容取值须满足C3>>C5,C4>>C5。在须要改变振荡频率时如果调节C3会引起振荡幅度下降,难于起振,为解决这一矛盾,在电感两端并联一个小的可变电容C6。这样回路等效电容CΣ≈C5+C6,于是。由此可见,电路的频率几乎与C1、C2无关。从图6中可以看出周期稳定性明显增强:B-A=150.701-150.617=0.084 us.C-B=150.787-150.701=0.086 us,D-C=150.871-150.787=0.084 us,E-D=150.955-150.871=0.084 us,即频率稳定度明显提高一个数量级。4 结束语本文利用正反馈原理设计了典型的电容三点式振荡电路,并在此基础上对电路进行了改进,以提高振荡波形的频率稳定度。通过基于OrCAD/PSpice的仿真分析,以图像可视化的方式显示了电路起振过程及输出波形,并通过仿真验证了改进的效果,电路输出波形好,谐波分量小,达到了预期效果。基于Pspice的电路仿真设计快捷、直观,避免了传统设计方法为了确定元件参数进行的复杂运算。

    时间:2018-06-26 关键词: 电路设计 pspice 波形发生电路 振荡电路

  • 七种基础模拟电路

    七种基础模拟电路

      模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。模拟信号是指连续变化的电信号。模拟电路是电子电路的基础,它主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路、调制和解调电路及电源等。 一、 桥式整流电路 二、 电源滤波器 三、 信号滤波器 四、 微分和积分电路 五、 共射极放大电路 六、分压偏置式共射极放大电路 七、LC振荡电路

    时间:2018-04-04 关键词: 放大电路 模拟电路 振荡电路

  • 简易音频测试振荡电路

    简易音频测试振荡电路

    在一个1kHz的振荡器中,需要使用一个88mH的剩余电话环形线圈。在一个高阻抗负载中可得到8V的峰间值。总谐波失真为0.9%。

    时间:2017-10-19 关键词: 音频 音响电路 振荡电路

  • 你必须知道的MCU外接晶体及振荡电路

     很多MCU开发者对MCU晶体两边要各接一个对地电容的做法表示不理解,因为这个电容有时可以去掉。笔 者参考了很多书籍,却发现书中讲解的很少,提到最多的往往是:对地电容具稳定作用或相当于负载电容等,都没有很深入地去进行理论分析。而另外一方面,很多 爱好者都直接忽略了晶体旁边的这两个电容,他们认为按参考设计做就行了。但事实上,这是MCU的振荡电路,又称“三点式电容振荡电路”,如图1所示。 图1:MCU的三点式电容振荡电路 其中,Y1是晶体,相当于三点式里面的电感;C1和C2是电容,而5404和R1则实现了一个NPN型三极管(大家可以对照高频书里的三点式电容振荡电路)。 接下来将为大家分析一下这个电路:首先,5404必需搭一个电阻,不然它将处于饱和截止区,而不是放大区,因为R1相当于三极管的偏置作用,能让5404处于放大区域并充当一个反相器,从而实现NPN三极管的作用,且NPN三极管在共发射极接法时也是一个反相器。 其 次将用通俗的方法为大家讲解一下这个三点式振荡电路的工作原理。众所周知,一个正弦振荡电路的振荡条件为:系统放大倍数大于1,这个条件较容易实现;但另 一方面,还需使相位满足360°。而问题就在于这个相位:由于5404是一个反相器,因此已实现了180°移相,那么就只需C1、C2和Y1再次实现 180°移相就可以了。恰好,当C1、C2和Y1形成谐振时,就能实现180移相;最简单的实现方式就是以地作为参考,谐振的时候,由于C1、C2中通过 的电流相同,而地则在C1、C2之间,所以恰好电压相反,从而实现180移相。 再则,当C1增大时,C2端的振幅增强;当C2降低时,振幅也增强。有时即使不焊接C1、C2也能起振,但这种现象不是由不焊接C1、C2的做法造成的,而是由芯片引脚的分布电容引起,因为C1、C2的电容值本来就不需要很大,这一点很重要。 那 么,这两个电容对振荡稳定性到底有什么影响呢?由于5404的电压反馈依靠C2,假设C2过大,反馈电压过低,这时振荡并不稳定;假设C2过小,反馈电压 过高,储存能量过少,则容易受外界干扰,还会辐射影响外界。而C1的作用与C2的则恰好相反。在布板的时候,假设为双面板且比较厚,那么分布电容的影响则 不是很大;但假设为高密度多层板时,就需要考虑分布电容,尤其是VCO之类的振荡电路,更应该考虑分布电容。 因此, 那些用于工控的项目,笔者建议最好不要使用晶体振荡,而是直接接一个有源的晶振。很多时候大家会采用32.768K的时钟晶体来做时钟,而不是通过单片机 的晶体分频来做时钟,其中原因想必很多人也不明白,其实上这是和晶体的稳定度有关:频率越高的晶体,Q值一般难以做高,频率稳定度也比较差;而 32.768K晶体在稳定度等各方面的性能表现都不错,还形成了一个工业标准,比较容易做高。另外值得一提的是,32.768K是16 bit数据的一半,预留最高1 bit进位标志,用作定时计数器内部数字计算处理也非常方便。

    时间:2016-09-05 关键词: 时钟晶体 32.768k晶体 晶振振荡器 epson时钟晶体 mcu振荡电路 振荡电路

首页  上一页  1 2 3 4 5 6 下一页 尾页
发布文章

技术子站

更多

项目外包