最近一、二十年來(lái),由于PCS、GSM、GPS、PDC、CDMA等諸多移動(dòng)通信和基站的需求,石英晶體振蕩器中的石英晶體諧振器不再是單個(gè)元件。它已發(fā)展成為組件,而且?guī)缀跞恳约苫?、全集成化、全?shù)字化形式作成振蕩器展現(xiàn)出來(lái),振蕩器的體積比過(guò)去單個(gè)諧振器的體積縮小了數(shù)倍乃至數(shù)十倍。

振蕩電路

  石英晶體振蕩器電路分為并聯(lián)晶體振蕩電路和串聯(lián)品體振蕩電路兩種。這里,常用的為并聯(lián)晶體振蕩電路。

晶體工、作在串聯(lián)諧振頻率⊙和并聯(lián)諧振頻率cp之間,即呈現(xiàn)感抗。而振蕩性能的優(yōu)劣由晶振的品質(zhì)、切割取向振子結(jié)構(gòu)及振蕩電路共同決定。

圖1畫(huà)出了AT切割和SC切割的頻率一溫度特性曲線?？梢钥闯?/span>,SC切割有高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)ft穩(wěn)定性、良好的老化率和相位噪聲,但缺點(diǎn)是頻率牽引靈敏度低,成本昂貴。常用的振蕩電路如圖2所示。

采用人們所熟悉的,最穩(wěn)定的一種電容反饋三點(diǎn)式振蕩器或稱(chēng)為克拉潑振蕩電路。與考必茲振蕩電路不同的是電感支路有個(gè)電容。此電容減弱了三極管與回路間的耦合,即減小了三極管對(duì)回路的影響,進(jìn)一步提高了振蕩電路的頻率穩(wěn)定性。圖3是其等效電路。電路的環(huán)路增益等于三極管跨導(dǎo),諧振電路等效并聯(lián)電阻、反饋系數(shù)之積。反饋系數(shù)F算式如下

F值偏大時(shí),環(huán)路增益大、易起振。但過(guò)大時(shí)振蕩穩(wěn)定性差。

F值偏小時(shí),振蕩穩(wěn)定性好。但是,波形虛起振困難。一般而言,要經(jīng)過(guò)折衷處理。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),圖2電路中的三極管射極LC諧振回路調(diào)諧在0.78f0,使用電容與基射極所接電容比取1.2~2.4。標(biāo)頻fo要求高的選大,低的選小。電路的振蕩幅度跟三極管發(fā)射極直流電流和諧振電路等效并聯(lián)電阻乘積成正比。要求振蕩波形良好,在犧牲振幅的情況下可由射極輸出。