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振荡器有源晶振的原理

振荡器有源晶振的原理

来源:本站发布日期:2017-07-06已有 870 人浏览

振荡器原理:振荡器由一个放大器和反馈网络组成,反馈网络起到频率选择的作用。图1通过一个框图来说明振荡器的基本原理。


http://www.x-keymall.com/data/upload/shop/article/05526654915394275.jpg

A(f)是放大器部分,给这个闭环系统提供能量以保持其振荡。


http://www.x-keymall.com/data/upload/shop/article/05526655474811533.jpg

B(f)是反馈通道,它决定了振荡器的频率。


http://www.x-keymall.com/data/upload/shop/article/05526655915177111.jpg

为了起振,Barkhausen条件必须得到满足。即闭环增益应大于1,并且总相移为360°。 


http://www.x-keymall.com/data/upload/shop/article/05526656305511586.jpg

为了让振荡器工作,要保证|A(f)|.|B(f)| >> 1。这意味着开环增益应远大于1,到达稳定振荡所需的时间取决于这个开环增益。然而,仅满足以上条件是不够解释为什么晶体振荡器可以开始振荡。为了起振,还需要向其提供启动所需的电能。一般来说,上电的能量瞬变以及噪声可以提供所需的能量。应当注意到,这个启动能量应该足够多,从而能够保证通过触发使振荡器在所需的频率工作。


         实际上,在这种条件下的放大器是非常不稳定的,任何干扰进入这种正反馈闭环系统都会使其不稳定并引发振荡启动。干扰可能源于上电,器件禁用/使能的操作以及晶振热噪声等...。同时必须注意到,只有在晶振工作频率范围内的噪声才能被放大,这部分相对于噪声的全部能量来说只是一小部分,这也就是为什么晶体振荡器需要相当长的时间才能启动的原因。