1、5-2. 图题 4-10 所示是实用晶体振荡线路,试画出它们的高频等效电路,并指出它们是哪一种振荡器。晶体在电路中的作用分别是什么?K20K6.5K7.2P10/3P201.0MHz5F2H4CVH10H5.04p68p12036K0p67.4MHzK470p680(a) (b)图题 4-10解:两个晶体振荡电路的高频等效电路如图 4-22 所示。图(a)为并联型晶体振荡器,晶体在电路中的作用是:晶体等效为电感元件;图(b)为串联型晶体振荡,工作在晶体的串联谐振频率上,晶体等效为短路元件。pF20pF20pF301/H7.4bce1V H5.04p102p36MHz47K0ecb(a) (b)
2、图 4-22 高频等效电路补充思考题:如果将 电感改为 ,电路有什么变化?H7.46.0图(a)中的 4.7H 与电容 330pF 并联组成一个电抗电路,其谐振频率为:。对于 的晶体,由于是组MHzLCf 4.1037.421260 z5成并联型晶体振荡器,在晶体工作于基波频率 5MHz 时, 与 并联等效为容H7.4pF30抗,满足三点式振荡器的相位平衡条件,即电路振荡频率于晶体的基数 。Mz5若 电感改为 ,则 与 并联谐振频率为:H7.46.0H.pF30。此并联回路对晶体的基频zLCf 2.11.21260 等效为电感,不满足 同电抗性质的要求,不会产生 振荡。然而对三Mz5becX,
3、 Hz5次谐波 来说,并联回路等效为电容,满足 同为电容,故振荡于三次谐波H1 becX,,称为三次泛音晶体振荡器。z5-5晶体振荡电路如图P4.12所示,试画出该电路的交流通路;若 为 的谐振频率, 1fCL为 的谐振频率,试分析电路能否产生自激振荡。若能振荡,指出振荡频率与 、2fCL 1f之间的关系。 1CL2CcVcCou2EeRbR2b图P4.12解:该电路的简化交流通路如图P4.12(s)所示,1L1C2LfCf图P4.12(s)电路可以构成并联型晶体振荡器。若要产生振荡,要求晶体呈感性, 和 呈容1CL2性。必须满足 。12ffosc5-6 图示为三回路振荡器的等效电路,设有以下
4、四种情况: ;321CL ; ;321 。CL试分析上述四种情况是否可能振荡?振荡频率 与回路谐振频率有何关系?0f图题 4-5解:设 回路谐振频率为 , 回路谐振频率为 , 回路1CL011LC20221LC3谐振频率为 。033能满足振荡的相位条件是 同电抗性质, 与 反性质。becX, cbXbe, 321CL可知 00oscff若振荡频率满足 条件,则 回路等效为容抗、 回路等效为1203oscf1CL2CL容抗,而 回路等效为感抗,满足相位条件,可能振荡。为电容三点式振荡器。3CL 321可知 00oscff若振荡频率满足 条件,则 回路等效为感抗、 回路等效为1203oscf1CL
5、2CL感抗,而 回路等效为容抗,满足相位条件,可能振荡。为电感三点式振荡器。3CL 321可知 00oscff若振荡频率满足 条件,则 回路等效为容抗、回路等效为容抗,1203oscf1CL而 回路等效为感抗,满足相位条件,可能振荡。为电容三点式振荡器。3CL 321L可知 00ff此电路不可能振荡,原因是 , 两回路性质相同,不能满足相位条件。2C3L5-7 振荡电路如图 5-23 所示,试画出交流等效电路,并判断电路在什么条件下起振,属于什么形式的振荡电路?1bR2bR cReR1C3Ce2 cCLcCLbcV图 5-23 例 5-2 图 1解:该电路的交流等效电路如图 5-24 所示。1
6、C3C21L3cbefoscX感 性 容 性1f图 5-24 例 5-2 图 2 图 5-25 例 5-2 图 3根据交流等效电路可知,因为 为容性电抗,为了满足三端电路相位平衡判断准则,beX也必须呈容性。同理, 应该呈感性。ceXc根据并联谐振回路的相频特性(见图 5-25) ,当振荡频率 (回路 的固有谐1fosc1CL振频率)时, 呈容性。根据 , 回路应呈感性,振荡电路才1CL0bcebX3CL能正常工作。由图 5-25 可知,当 (回路 的固有谐振频率)时电路可以振荡,3fosc3等效为电容三端振荡电路。其振荡条件可写为 31ffosc5-8 对图 5-33a 所示的晶体振荡器电路:画出交流等效电路,指出是何种类型的晶体振荡器。该电路的振荡频率是多少?晶体在电路中的作用?该晶振有何特点?K50K50H1mH19pF2F1.0 F.0V24TJMHz5图 5-33(a)解:交流等效电路如图 5-33(b)所示。H1pF250 H9TJMz5图 5-33(b)由图 5-33(b)可知,该电路是串联型晶体振荡器,其工作频率为晶体的标称频率,即5MHz。在电路中,晶体所起作用是选频短路线,该振荡器工作在串联谐振频率上,此时晶体等效为短路,失谐严重时,晶体等效为开路,无法满足射同基反的相位条件。该晶振的特点是频率稳定度很高。