高頻電子線路第4章 正弦波振蕩電路

４.１反饋振蕩器的工作原理４.２LC振蕩器４.３振蕩器的頻率和幅度穩(wěn)定度４.４石英晶體振蕩器４.５壓控振蕩器４.６集成電路振蕩器章末小結(jié)第4章正弦波振蕩電路本章僅介紹正弦波振蕩器概述什么是振蕩器？

一種能自動地將直流電源能量轉(zhuǎn)換為一定波形的交變振蕩信號能量的轉(zhuǎn)換電路，這種轉(zhuǎn)換現(xiàn)象叫自激振蕩，振蕩器又叫自激振蕩器。與放大器的區(qū)別：

無需外加激勵信號,就能產(chǎn)生具有一定頻率、一定波形和一定振幅的交流信號。振蕩器分類正弦波振蕩器非正弦波振蕩器產(chǎn)生正弦波產(chǎn)生矩形波、三角波、鋸齒波等

主要由決定振蕩頻率的選頻網(wǎng)絡(luò)和維持振蕩的正反饋放大器組成,這就是反饋振蕩器。其實質(zhì)是建立在放大和反饋基礎(chǔ)上的振蕩器，是目前應(yīng)用最多的一類振蕩器。正弦波振蕩器分類ＬＣ振蕩器晶體振蕩器ＲＣ振蕩器產(chǎn)生高頻正弦波產(chǎn)生低頻正弦波正弦波振蕩器組成在ｔ＝０以前開關(guān)S接通１,使uc(０)=Us。在ｔ＝０時,開關(guān)S很快斷開１,接通２。一、并聯(lián)諧振回路中的自由振蕩現(xiàn)象在反饋振蕩器中,ＬＣ并聯(lián)諧振回路是最基本的選頻網(wǎng)絡(luò)。

所以先討論ＬＣ并聯(lián)回路的自由振蕩現(xiàn)象,并以此為基礎(chǔ)分析反饋振蕩器的工作原理。4.1反饋振蕩器的工作原理圖4.1

根據(jù)電路分析基礎(chǔ)知識,可以求出在Ｒe0＞的情況下,ｔ＞０以后,回路在欠阻尼情況下的零輸入響應(yīng)：

(4.1)其中振蕩角頻率ω0=1／,衰減系數(shù)α=1/(2Re0C)。

當(dāng)諧振電阻較大時,并聯(lián)諧振回路兩端的電壓變化是一個振幅按指數(shù)規(guī)律衰減的正弦振蕩。圖4.2RLC欠阻尼振蕩波形并聯(lián)諧振回路中自由振蕩衰減的原因在于損耗電阻的存在。若回路無損耗,即Ｒe0→∞,則衰減系數(shù)α→０,由式（4．1）可知,回路兩端電壓變化將是一個等幅正弦振蕩。由此可以產(chǎn)生一個設(shè)想,如果采用正反饋的方法,不斷地適時給回路補充能量,使之剛好與Ｒe0上損耗的能量相等,那么就可以獲得等幅的正弦振蕩了。利用正反饋方法來獲得等幅的正弦振蕩,這就是反饋振蕩器的基本原理。怎樣才能得到等幅的正弦振蕩信號呢？反饋振蕩器組成：是由主網(wǎng)絡(luò)和反饋網(wǎng)絡(luò)組成的一個閉合環(huán)路,主網(wǎng)絡(luò)由放大器和選頻網(wǎng)絡(luò)組成,反饋網(wǎng)絡(luò)由無源器件組成。二、振蕩過程與振蕩條件圖4.3反饋振蕩器的組成

起振條件：保證接通電源后能逐步建立起振蕩

平衡條件：保證進入維持等幅持續(xù)振蕩的平衡狀態(tài)

穩(wěn)定條件：保證平衡狀態(tài)不因外界不穩(wěn)定因素影響而受到破壞反饋振蕩器必須滿足三個條件:１.起振過程與起振條件在圖4．3中,在×處斷開,并定義：環(huán)路增益：起振過程：

在剛接通電源時,電路中存在各種電擾動,如接通電源瞬間引起的電流突變,電路中的熱噪聲等等,這些擾動均具有很寬的頻譜。如果選頻網(wǎng)絡(luò)是由ＬC并聯(lián)諧振回路組成,則其中只有角頻率為諧振角頻率ω0的分量才能通過反饋產(chǎn)生較大的反饋電壓。如果在諧振頻率處,與原輸入電壓同相,并且具有更大的振幅,則經(jīng)過線性放大和反饋的不斷循環(huán),振蕩電壓振幅就會不斷增大。(4.2)也可分別寫成：即(4.4)(4.3)起振條件振幅起振條件：φT(ω0)=2nπ(n=０,１,２,…)相位起振條件：在起振過程中,直流電源補充的能量大于整個環(huán)路消耗的能量所以,要使振幅不斷增長的條件是:(4.5)

振蕩幅值的增長過程不可能無止境地延續(xù)下去,因為放大器的線性范圍是有限的。隨著振幅的增大,放大器逐漸由放大區(qū)進入飽和區(qū)或截止區(qū),工作于非線性的甲乙類狀態(tài),其增益逐漸下降。當(dāng)放大器增益下降而導(dǎo)致環(huán)路增益下降到１時,振幅的增長過程將停止,振蕩器達到平衡,進入等幅振蕩狀態(tài)。２.平衡過程與平衡條件

直流電源補充的能量剛好抵消整個環(huán)路消耗的能量

平衡過程：振蕩器進入平衡狀態(tài)以后：(4.6)也可分別寫成：(4.7)平衡條件：振幅平衡條件：相位平衡條件：φT(ω0)=2nπn=０,１,２,…(4.8)

根據(jù)振幅的起振條件和平衡條件,環(huán)路增益的模值應(yīng)該具有隨振幅Ui增大而下降的特性,

由于一般放大器的增益特性曲線均具有如圖所示的形狀,所以這一條件很容易滿足,只要保證起振時環(huán)路增益幅值大于１即可。而環(huán)路增益的相位φT（ω0）則必須維持在２ｎπ上,保證為正反饋。滿足起振和平衡條件環(huán)路增益特性圖4.4

振蕩器在工作過程中,不可避免地要受到各種外界因素變化的影響,如電源電壓波動、溫度變化、噪聲干擾等。這些不穩(wěn)定因素將引起放大器和回路的參數(shù)發(fā)生變化,結(jié)果使Ｔ（ω0）或φT（ω0）變化,破壞原來的平衡條件。如果通過放大和反饋的不斷循環(huán),振蕩器越來越偏離原來的平衡狀態(tài)從而導(dǎo)致振蕩器停振或突變到新的平衡狀態(tài),則表明原來的平衡狀態(tài)是不穩(wěn)定的。反之,如果通過放大和反饋的不斷循環(huán),振蕩器能夠產(chǎn)生回到原平衡點的趨勢,并且在原平衡點附近建立新的平衡狀態(tài),則表明原平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。３.平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性和穩(wěn)定條件平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性

具體來說,在平衡點Ui＝UiA附近,當(dāng)不穩(wěn)定因素使輸入振幅Ui增大時,環(huán)路增益幅值Ｔ(ω0)應(yīng)該減小,使反饋電壓振幅Uf減小,從而阻止Ui增大；當(dāng)不穩(wěn)定因素使Ui減小時,T(ω0)應(yīng)該增大,使Uf增大,從而阻止Ui減小。所以，要使振幅穩(wěn)定,振蕩器在其平衡點必須具有阻止振幅變化的能力這就要求在平衡點附近,T(ω0)隨Ui的變化率為負(fù)值,即:振幅穩(wěn)定條件：

滿足穩(wěn)定條件的環(huán)路增益特性與滿足起振和平衡條件所要求的環(huán)路增益特性是一致的。(4.9)對照圖4．4可以看到,即φT（ω）曲線在ω0附近應(yīng)為負(fù)斜率,即：

在振蕩器工作時,某些不穩(wěn)定因素可能會破壞振蕩器的相位平衡條件φT（ω0）＝２ｎπ，從而造成相位的變化,產(chǎn)生一個偏移量Δφ，由于瞬時角頻率是瞬時相位的導(dǎo)數(shù),所以瞬時角頻率也會隨著發(fā)生變化。為了保證相位穩(wěn)定，在平衡點ω=ω0附近,當(dāng)不穩(wěn)定因素使瞬時角頻率ω增大時,相頻特性φT（ω0）應(yīng)產(chǎn)生一個-Δφ,從而產(chǎn)生一個-Δω,使瞬時角頻率ω減??；當(dāng)不穩(wěn)定因素使ω減小時,相頻特性φT（ω0）應(yīng)產(chǎn)生一個Δφ,從而產(chǎn)生一個Δω,使ω增大。

要保證相位穩(wěn)定,振蕩器的相頻特性φT（ω）在振蕩頻率點應(yīng)具有阻止相位變化的能力。(4.10)相位的穩(wěn)定條件：滿足相位穩(wěn)定條件的相頻特性圖4.5根據(jù)反饋振蕩電路的基本原理和應(yīng)當(dāng)滿足的起振、平衡和穩(wěn)定三個條件,判斷一個反饋振蕩電路能否正常工作,需考慮以下幾點：三、反饋振蕩電路判斷①可變增益放大器件(晶體管,場效應(yīng)管或集成電路)應(yīng)有正確的直流偏置,開始時應(yīng)工作在甲類狀態(tài),便于起振。②開始起振時,環(huán)路增益幅值A(chǔ)F(ω0)應(yīng)大于1。由于反饋網(wǎng)絡(luò)通常由無源器件組成,反饋系數(shù)F小于1,故A(ω0)必須大于1。共射、共基電路都可以滿足這一點。為了增大A(ω0),負(fù)載電阻不能太小。③環(huán)路增益相位在振蕩頻率點應(yīng)為2π的整數(shù)倍,即環(huán)路應(yīng)是正反饋。④選頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有負(fù)斜率的相頻特性。因為在振蕩頻率點附近,可以認(rèn)為放大器件本身的相頻特性為常數(shù),而反饋網(wǎng)絡(luò)通常由變壓器、電阻分壓器或電容分壓器組成,其相頻特性也可視為常數(shù),所以相位穩(wěn)定條件應(yīng)該由選頻網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。注意：LC并聯(lián)回路阻抗的相頻特性和LC串聯(lián)回路導(dǎo)納的相頻特性是負(fù)斜率,而LC并聯(lián)回路導(dǎo)納的相頻特性和LC串聯(lián)回路阻抗的相頻特性是正斜率。第①點可根據(jù)直流等效電路進行判斷,②、③、④點可根據(jù)交流等效電路進行判斷。

例4.1判斷圖例4.1所示各反饋振蕩電路能否正常工作。其中（ａ）、（ｂ）是交流等效電路,（ｃ）是實用電路。圖例4.1正反饋和負(fù)反饋的判斷法之一：

在放大電路的輸入端，假設(shè)一個輸入信號對地的極性，可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示。按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點的瞬時極性，直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為負(fù)反饋；反之為正反饋。正反饋和負(fù)反饋的判斷法--瞬時極性法

解:圖示三個電路均為兩級反饋,且兩級中至少有一級是共射電路或共基電路,所以只要其電壓增益足夠大,振蕩的振幅條件容易滿足。而相位條件一是要求正反饋（正、負(fù)反饋,用瞬時極性法來判斷）二是選頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有負(fù)斜率特性。先復(fù)習(xí)一下

正反饋可使輸出幅度增加，負(fù)反饋則使輸出幅度減小。在明確串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋后，正反饋和負(fù)反饋可用下列規(guī)則來判斷：反饋信號和輸入信號加于輸入回路一點時，瞬時極性相同的為正反饋，瞬時極性相反的是負(fù)反饋；正反饋和負(fù)反饋的判斷法之二：

反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時，瞬時極性相同的為負(fù)反饋，瞬時極性相反的是正反饋。對三極管來說這兩點是基極和發(fā)射極，對運算放大器來說是同相輸入端和反相輸入端。

以上輸入信號和反饋信號的瞬時極性都是指對地而言，這樣才有可比性。瞬時極性法鏈接ＬＣ并聯(lián)回路同時擔(dān)負(fù)選頻和反饋作用,且在諧振頻率點反饋電壓最強。在討論選頻網(wǎng)絡(luò)的相頻特性時,一定要注意應(yīng)采用其阻抗特性還是導(dǎo)納特性。ＬＣ并聯(lián)回路輸入是V2管集電極電流ic2,輸出是反饋到V1管b、e兩端的電壓ube1,所以應(yīng)采用其阻抗特性。而并聯(lián)回路阻抗的相頻特性是負(fù)斜率的。再分析本題：（ａ）圖

由兩級共射反饋電路組成,其瞬時極性如圖中所標(biāo)注,所以是正反饋。綜上所述,(a)圖電路也滿足相位條件,因此能夠正常工作。對于此ＬＣ并聯(lián)回路來說,其輸入是電阻Ｒe2上的電壓,輸出是電流,所以應(yīng)采用其導(dǎo)納特性。由于并聯(lián)回路導(dǎo)納的相頻特性是正斜率,所以不滿足相位穩(wěn)定條件。（ｂ）圖由共基—共集兩級反饋組成。根據(jù)瞬時極性判斷法,如把ＬＣ并聯(lián)回路作為一個電阻看待,則為正反饋。但ＬＣ并聯(lián)回路在諧振頻率點阻抗趨于無窮大,近似于開路，正反饋支路斷開，正反饋最弱，據(jù)此已可判斷電路不能正常工作。綜上所述,（ｂ）圖電路不能正常工作。與（ｂ）圖不同之處在于用串聯(lián)回路置換了并聯(lián)回路。由于LC串聯(lián)回路在諧振頻率點阻抗趨于零,正反饋最強,且其導(dǎo)納的相頻特性是負(fù)斜率,滿足相位穩(wěn)定條件,所以（ｃ）圖電路能正常工作。(c)圖中在V2的發(fā)射極與V1的基極之間增加了一條負(fù)反饋支路,用以穩(wěn)定電路的輸出波形。（ｃ）圖4.2LC振蕩器

即選頻網(wǎng)絡(luò)采用LC諧振回路的反饋式振蕩器，用來產(chǎn)生幾十千赫到幾百兆赫的正弦波信號。按照反饋耦合網(wǎng)絡(luò)的不同，可分為互感耦合、電容耦合和自耦變壓器耦合三種類型，后兩種通常統(tǒng)稱三點式振蕩器。一、互感耦合振蕩器：又稱變壓器反饋式振蕩器互感耦合振蕩器依靠線圈之間的互感耦合實現(xiàn)正反饋注意同名端的位置，滿足正反饋的要求選擇合適的耦合系數(shù)，滿足振幅起振條件頻率穩(wěn)定度不高，只適合較低頻段當(dāng)有載Q值足夠高時，振蕩頻率f0近似等于諧振回路的諧振頻率一種常用的集電極調(diào)諧型互感耦合振蕩電路采用共發(fā)射極組態(tài),振幅條件可以滿足，ＬＣ回路接在集電極上耦合電容Cb的作用：如果將Cb短路,則基極將通過變壓器次級直流接地,振蕩電路不能起振根據(jù)瞬時極性判斷法判斷：正反饋，相位條件滿足圖4.6【例4.2】判斷圖例4.2所示兩級互感耦合振蕩電路能否正常工作圖例4.2

在V1的發(fā)射極與V2的發(fā)射極之間斷開。從斷開處向左看,將V1的eb結(jié)作為輸入端,V2的ec結(jié)作為輸出端,可知這是一個共基—共集反饋電路,振幅條件是可以滿足的,所以只要相位條件滿足,就可起振。

如果把變壓器次級同名端位置換一下,則可改為正反饋。而變壓器初級回路是并聯(lián)ＬＣ回路,作為V1的負(fù)載,此處應(yīng)考慮其阻抗特性，由于滿足相位穩(wěn)定條件,因此可以正常工作。

利用瞬時極性判斷法,根據(jù)同名端位置,有ue1↑→uc1↑→ub2↓→ue2（ue1）↓,可見是負(fù)反饋,不能起振。解:三點式振蕩器電路用電容耦合或自耦變壓器耦合代替互感耦合,可以克服互感耦合振蕩器振蕩頻率低的缺點,是一種廣泛應(yīng)用的振蕩電路,其工作頻率可達到幾百兆赫。二、三點式振蕩器１．電路組成法則

三點式振蕩器是指ＬＣ回路的三個端點與晶體管的三個電極分別連接而組成的一種振蕩器。假定ＬＣ回路由純電抗元件組成,其電抗值分別為Ｘce,Ｘbe和Ｘbc,同時不考慮晶體管的電抗效應(yīng),則當(dāng)回路諧振（ω＝ω0）時,回路呈純阻性,有：Ｘce+Ｘbe＋Ｘbc=0,因此

－Ｘce＝Ｘbe＋Ｘbc三點式振蕩器的原理電路ＬＣ回路中三個電抗元件應(yīng)具有什么性質(zhì)，電路才能滿足正反饋的相位條件呢？圖4.7由于是在ΧbeΧbc支路分配在Xbe上的電壓,有因為這是一個正反饋反相放大器,與同相,與反相,故與必然反相，所以即Χbe與Χce必須是同性質(zhì)電抗,因而Xbc必須是異性質(zhì)電抗

與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件同為電感時的三點式電路,稱為電感三點式電路,也稱為哈特萊電路ce、be同抗件，cb反抗件

三點式電路的組成法則（三點式電路組成的相位判據(jù)）:

在三點式電路中,ＬＣ回路中與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件必須為同性質(zhì),另外一個電抗元件必須為異性質(zhì)

與發(fā)射極相連接的兩個電抗元件同為電容時的三點式電路稱為電容三點式電路,也稱為考畢茲電路或：射同基反源同柵反

２．電容三點式電路（又稱考畢茲電路,Ｃｏｐｌｉｔｔｓ）

電容三點式振蕩電路（共基）回路電容回路電感高頻旁路電容耦合電容

一般來說,旁路電容和耦合電容的電容值至少要比回路電容值大一個數(shù)量級以上；有些電路里還接有高頻扼流圈,其作用是為直流提供通路而又不影響諧振回路工作特性。

對于高頻振蕩信號,旁路電容和耦合電容可近似為短路,高頻扼流圈可近似為開路。圖4.8

由于電容三點式電路已滿足反饋振蕩器的相位條件,只要再滿足振幅起振條件就可以正常工作。因為晶體管放大器的增益隨輸入信號振幅變化的特性與振蕩的三個振幅條件一致,所以：只要能起振,必定滿足平衡和穩(wěn)定條件起振的振幅條件是什么呢？圖4.9電容三點式振蕩器的交流等效電路

虛線框內(nèi)是晶體管共基組態(tài)簡化等效電路，晶體管輸出電容未考慮。egL′+ge′B=ωC—1／(ωL)幻燈片39

在圖4.9（ａ）中的雙電容耦合電路里,可把次級電路元件ｒe、Ｒe、Ｃb′e等效到初級中,如圖４.9（ｂ）所示。其中接入系數(shù)：(因為re<<Re)其中等效電導(dǎo)G=gL′+ge′,式中， 等效電納B=ωC—1／(ωL)因為

圖4.9（ｂ）又可以進一步等效為圖4.9（ｃ）。

振蕩角頻率由此可求得為:所以環(huán)路增益振幅起振條件即其中本電路的反饋系數(shù)Ｆ的取值一般為１／８～１／２。（4.11）（4.12）

由式（4.11）可知,為了使電容三點式電路易于起振,應(yīng)選擇跨導(dǎo)ｇm較大、rb′e較大的晶體管,其負(fù)載ＲL和回路諧振電阻ＲP也要大,而接入系數(shù)p要合理選擇。實踐表明,如果選用截止頻率ｆT大于振蕩頻率五倍以上的晶體管作放大器,負(fù)載ＲL不要太小（幾kΩ以上）,接入系數(shù)p取值合適,一般都能滿足起振條件。圖4.10電感三點式振蕩電路共基組態(tài)交流等效電路３.電感三點式電路（又稱哈特萊電路Ｈａｒｔｌｅｙ）回路電感高頻扼流圈回路電容耦合電容高頻旁路電容振蕩角頻率ω0=其中L=L1+L2+2M,M為互感系數(shù)其中接入系數(shù)

利用類似于電容三點式振蕩器的分析方法,也可以求得電感三點式振蕩器振幅起振條件和振蕩頻率,區(qū)別在于這里以自耦變壓器耦合代替了電容耦合。起振條件電路反饋系數(shù)(4.13)Ｆ一般為１／１０～１／２p

反饋電壓取自Ｃ2,而電容對晶體管非線性特性產(chǎn)生的高次諧波呈現(xiàn)低阻抗,所以反饋電壓中高次諧波分量很小,因而輸出波形好,接近于正弦波。

用改變電容的方法來調(diào)整振蕩頻率,不會影響反饋系數(shù)。

反饋電壓取自Ｌ2,而電感線圈對高次諧波呈現(xiàn)高阻抗,所以反饋電壓中高次諧波分量較多,輸出波形較差。電容三點式振蕩器的優(yōu)點：缺點：

反饋系數(shù)因與回路電容有關(guān),如果用改變回路電容的方法來調(diào)整振蕩頻率,必將改變反饋系數(shù),從而影響起振。電感三點式振蕩器的優(yōu)點：缺點：

晶體管輸入輸出電容分別和兩個回路電抗元件并聯(lián),影響回路的等效電抗元件參數(shù),從而影響振蕩頻率。由于晶體管輸入輸出電容值隨環(huán)境溫度、電源電壓等因素而變化,所以三點式電路的頻率穩(wěn)定度不高,一般在１０-3量級。兩種振蕩器共同的缺點是：[例４.３]在圖示振蕩器交流等效電路中,三個ＬＣ并聯(lián)回路的諧振頻率分別是： ,試問ｆ1、ｆ2、ｆ3滿足什么條件時該振蕩器能正常工作？且相應(yīng)的振蕩頻率是多少？解:

只要滿足三點式組成法則,該振蕩器就能正常工作則在振蕩頻率ｆ01處,Ｌ1Ｃ1回路與Ｌ2Ｃ2回路應(yīng)呈現(xiàn)容性,Ｌ3Ｃ3回路應(yīng)呈現(xiàn)感性。所以應(yīng)滿足：ｆ1≤ｆ2＜ｆ01＜ｆ3或ｆ2＜ｆ1＜ｆ01＜ｆ3若組成電容三點式：

對于LC并聯(lián)回路，感性區(qū)頻率低于諧振頻率，容性區(qū)頻率高于諧振頻率。電抗特性曲線

則在振蕩頻率ｆ02處,Ｌ1Ｃ1回路與Ｌ2Ｃ2回路應(yīng)呈現(xiàn)感性,Ｌ3Ｃ3回路應(yīng)呈現(xiàn)容性。ｆ1≥ｆ2＞ｆ02＞ｆ3或ｆ2＞ｆ1＞ｆ02＞ｆ3若組成電感三點式：所以應(yīng)滿足：電抗特性曲線在兩種情況下,振蕩頻率ｆ0的表達式均為:

例4.4在圖所示電容三點式振蕩電路中,已知Ｌ＝０.５μH,Ｃ1＝５１ｐF,Ｃ2＝３３００ｐF,Ｃ3＝１２～２５０ｐF,ＲL＝５kΩ,ｇm＝３０mＳ,Ｃb′e＝２０ｐF,Ｑ0＝８０,試求能夠起振的頻率范圍。

解:

參照圖4.9所示交流等效電路,可求得該電容三點式電路的有關(guān)參數(shù)。

(1)當(dāng)C3=12pF時：又所以根據(jù)振幅起振條件式（4.11）可見Ｃ3＝１２ｐF時,電路滿足起振條件,相應(yīng)的振蕩頻率（２）當(dāng)Ｃ3＝２５０pF時,可求出相應(yīng)參數(shù)可見這時電路不滿足振幅起振條件（３）低頻段滿足起振條件的臨界值為:gP=p(gm—

pge)—

gL=0.015×(30×10-3-0.015×30×10-3)-0.2×10-3≈0.24×10-3SCΣ=L(Q0gP)2=0.5×10-6×(80×0.24×10-3)2≈184pF

對應(yīng)的總等效電容所以振蕩頻率范圍為１６．５９～２８．５３ＭＨｚ

對應(yīng)可變電容值

對應(yīng)的振蕩頻率所以,

４．克拉潑（Ｃｌａｐｐ）電路

對于電容三點式電路，如何減小晶體管輸入輸出電容對頻率穩(wěn)定度的影響是一個必須解決的問題,克拉潑電路就是對此而提出的改進型電容三點式電路。

在回路中增加了一個與Ｌ串聯(lián)的電容Ｃ3。各電容取值必須滿足：Ｃ3?Ｃ1,Ｃ3?Ｃ2,這樣可使電路的振蕩頻率近似只與Ｃ3、Ｌ有關(guān)?？死瓭婋娐返奶攸c：高頻等效電路圖4.11于是,振蕩角頻率克拉潑電路的振蕩頻率幾乎與Ｃ1、Ｃ2無關(guān)

因為Ｃ3遠遠小于Ｃ1或Ｃ2,所以Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3三個電容串聯(lián)后的等效電容：先不考慮晶體管輸入輸出電容的影響：由此可見,現(xiàn)在分析晶體管結(jié)電容Ｃce、Ｃbe

對振蕩頻率的影響：Ｃce與諧振回路的接入系數(shù)：由圖４．11（ｂ）：由于Ｃce的接入系數(shù)大大減小,所以它等效到回路兩端的電容值也大大減小,對振蕩頻率的影響也大大減小?？死瓭婋娐返念l率穩(wěn)定度比電容三點式電路要好

在實際電路中,根據(jù)所需的振蕩頻率決定Ｌ、Ｃ3的值,然后?。?、Ｃ2遠大于Ｃ3即可。與電容三點式電路中Ｃce（Ｃce與Ｃ1并聯(lián)）的接入系數(shù)p=C2／(C1+C2)比較,由于Ｃ3<<Ｃ1,Ｃ3<<Ｃ2,所以p′<<p同理,Ｃbe對振蕩頻率的影響也極小。因此,結(jié)論：

由圖４.11（ｂ）可以看到,晶體管ｃ、ｂ兩端與回路Ａ、Ｂ兩端之間的接入系數(shù)為所以,Ａ、Ｂ兩端的等效電阻RL′=RL//RP,折算到ｃ、ｂ兩端后為:ＲL″即為此共基電路的等效負(fù)載但是Ｃ3不能取得太小,否則將影響振蕩器的起振，為什么？波段振蕩器要求在一段區(qū)間內(nèi)振蕩頻率可變,且振蕩幅值保持不變。由于克拉潑電路在改變振蕩頻率時需調(diào)節(jié)Ｃ3,根據(jù)ＲL″計算式,當(dāng)Ｃ3改變以后,ＲL″將發(fā)生變化,使環(huán)路增益發(fā)生變化,從而使振蕩幅值也發(fā)生變化。所以克拉潑電路只適宜于作固定頻率振蕩器或波段復(fù)蓋系數(shù)較小的可變頻率振蕩器。

Ｃ3越小,或Ｃ1,Ｃ2越大，ＲL″越小,則共基電路的電壓增益越小,從而環(huán)路增益越小,越不易起振。所以,克拉潑電路是用犧牲環(huán)路增益的方法來換取回路標(biāo)準(zhǔn)性的提高波段復(fù)蓋系數(shù)：指可以在一定波段范圍內(nèi)連續(xù)正常工作的振蕩器的最高工作頻率與最低工作頻率之比。一般克拉潑電路的波段復(fù)蓋系數(shù)為1.2～1.3。

克拉潑電路的缺陷是不適合于作波段振蕩器：針對克拉潑電路的缺陷,出現(xiàn)了另一種改進型電容三點式電路——西勒電路。５．西勒（Ｓｅｉｌｅｒ）電路高頻等效電路

西勒電路是在克拉潑電路基礎(chǔ)上,在電感Ｌ兩端并聯(lián)了一個小電容Ｃ4,且滿足Ｃ1、Ｃ2遠大于Ｃ3,Ｃ1、Ｃ2遠大于Ｃ4。圖4.12其回路等效電容：所以,振蕩頻率：

在西勒電路中,由于Ｃ4

與Ｌ并聯(lián),所以Ｃ4的大小不影響回路的接入系數(shù),其共基電路等效負(fù)載ＲL″仍同原式所示。如果使Ｃ3固定,通過變化Ｃ4來改變振蕩頻率,則ＲL″在振蕩頻率變化時基本保持不變,從而使輸出振幅穩(wěn)定。因此,西勒電路可用作波段振蕩器其波段覆蓋系數(shù)為１.６～１.８左右。以上所介紹的五種ＬＣ振蕩器均是采用ＬＣ元件作為選頻網(wǎng)絡(luò)。由于ＬＣ元件的標(biāo)準(zhǔn)性較差,因而諧振回路的Ｑ值較低,空載Ｑ值一般不超過３００,有載Ｑ值就更低,所以ＬＣ振蕩器的頻率穩(wěn)定度不高,一般為１０-3量級,即使是克拉潑電路和西勒電路也只能達到１０-4～１０-5量級。如果需要頻率穩(wěn)定度更高的振蕩器,可以采用晶體振蕩器。６.小結(jié)

定義：又叫頻率精度，是在規(guī)定的條件下，振蕩器的實際振蕩頻率f與要求的標(biāo)稱頻率f0之間的偏差（或稱頻率誤差）相對頻率準(zhǔn)確度（頻率穩(wěn)定度）：

相對頻率準(zhǔn)確度能更合理地評價不同標(biāo)稱頻率振蕩器的頻率偏差。通常，測量頻率準(zhǔn)確度時，要反復(fù)多次進行，因而應(yīng)該采用多次實測的絕對頻率偏差的平均值。絕對頻率準(zhǔn)確度：4.3振蕩器的頻率和幅度穩(wěn)定度1.振蕩頻率的準(zhǔn)確度一、頻率穩(wěn)定度定義：是指實際振蕩頻率偏離其標(biāo)稱頻率的變化程度。是指在一段時間內(nèi)，振蕩頻率的相對變化量的最大值。可用公式表示：振蕩頻率的穩(wěn)定度=根據(jù)時間間隔的不同，可分為：長期頻率穩(wěn)定度：指一天以上乃至幾個月內(nèi)振蕩頻率的相對變化量，主要取決于有源器件、電路元件的老化特性。短期頻率穩(wěn)定度：指一天以內(nèi)振蕩頻率的相對變化量，主要與溫度、電源電壓變化和電路參數(shù)的不穩(wěn)定性等有關(guān)。瞬時頻率穩(wěn)定度：指秒或毫秒內(nèi)振蕩頻率的相對變化量，是一種隨機的變化，是由設(shè)備的內(nèi)部噪聲或各種突發(fā)性的干擾所引起的。2.頻率穩(wěn)定度（考慮時間因素）通常所講的頻率穩(wěn)定度一般指短期頻穩(wěn)度,定義為(4.14)其中，(Δf0)i=|fi-f0|是第ｉ次測試時的絕對頻率偏差； 是絕對頻率偏差的平均值,也就是絕對頻率準(zhǔn)確度。

頻率穩(wěn)定度是用均方誤差值來表示的相對頻率偏差程度3.影響頻率穩(wěn)定的因素主要影響因素振蕩回路參數(shù)回路品質(zhì)因素Q回路參數(shù)L、C的變化都會引起頻率穩(wěn)定度的變化品質(zhì)因素對頻率穩(wěn)定度的影響圖4.13Q值越高，相同的相位變化引起頻率偏移越小4.提高LC振蕩器頻率穩(wěn)定度的措施（2）改善電路性能--提高電路抗外界因素變化影響的能力提高回路的標(biāo)準(zhǔn)性回路標(biāo)準(zhǔn)性：指外界因素變化時,振蕩回路保持其諧振頻率不變的能力，回路標(biāo)準(zhǔn)性越高，則穩(wěn)定度越高。b.減小相位及其變化量選取合理的電路形式或采用AFC電路及鎖相環(huán)技術(shù)（1）減少外界因素變化的影響減小溫度的變化減小電源的變化減小濕度和大氣壓力的影響減小磁場感應(yīng)對頻率的影響減小負(fù)載的影響二、幅度穩(wěn)定度

穩(wěn)幅方法外穩(wěn)幅：放大器工作在線性區(qū)，另外接入非線性電路內(nèi)穩(wěn)幅：放大器工作在非線性區(qū)實現(xiàn)石英晶體具有壓電效應(yīng)。當(dāng)交流電壓加在晶體兩端,晶體先隨電壓變化產(chǎn)生應(yīng)變,然后機械振動又使晶體表面產(chǎn)生交變電荷。當(dāng)晶體幾何尺寸和結(jié)構(gòu)一定時,它本身有一個固有的機械振動頻率。當(dāng)外加交流電壓的頻率等于晶體的固有頻率時,晶體片的機械振動最大,晶體表面電荷量最多,外電路中的交流電流最強,于是產(chǎn)生了諧振。因此,將石英晶體按一定方位切割成片,兩邊敷以電極,焊上引線,再用金屬或玻璃外殼封裝即構(gòu)成石英晶體諧振器（簡稱石英晶振）。4.4石英晶體振蕩器

一、石英晶體及其特性

溫度系數(shù)（溫度變化１℃所引起的固有頻率相對變化量）在１０-6以下。石英晶振的固有頻率十分穩(wěn)定石英晶振的振動具有多諧性除了基頻振動外,還有奇次諧波泛音振動。利用其基頻振動，稱為基頻晶體，工作頻率小于20MHz時采用利用其泛音振動，稱為泛音晶體，工作頻率大于20MHz時采用圖4.14石英晶體諧振器(a)符號；(b)基頻等效電路；(c)完整等效電路安裝電容C0約１pF～１０ｐF動態(tài)電感Lq約10-3H～102H動態(tài)電容Cq約10-4pF～10-1pF動態(tài)電阻rq約幾十歐到幾百歐石英晶振的Ｑ值和特性阻抗ρ都非常高。Ｑ值可達幾萬到幾百萬,因為由以上參數(shù)知：由于石英晶振的接入系數(shù)n=Cq／(C0+Cq)很小,所以外接元器件參數(shù)對石英晶振的影響很小。石英晶振的頻率穩(wěn)定度是非常高的所以，(4.15)石英晶振可以等效為一個串聯(lián)諧振回路和一個并聯(lián)諧振回路：

由圖4.1４（ｂ）可以看到,串聯(lián)諧振頻率：并聯(lián)諧振頻率：由于Cq／C0很小,所以ｆp與ｆs間隔很小(4.16)(4.17)ｆp與ｆs間隔很小,因而在ｆs～ｆp感性區(qū)間,石英晶振具有陡峭的電抗頻率特性,曲線斜率大,利于穩(wěn)頻：若外部因素使諧振頻率增大,則根據(jù)晶振電抗特性,必然使等效電感Ｌ增大,但由于振蕩頻率與Ｌ的平方根成反比,所以又促使諧振頻率下降,趨近于原來的值。若忽略ｒq,則晶振兩端呈現(xiàn)純電抗圖4.15石英晶振的電抗頻率特性電抗頻率特性曲線

負(fù)載電容ＣL通常為30pF(高頻晶體),或100pF(低頻晶體),或標(biāo)示為∞(指無需外接負(fù)載電容,常用于串聯(lián)型晶體振蕩器)。石英晶振產(chǎn)品還有一個標(biāo)稱頻率ｆN。

位于ｆs與ｆp之間,這是指石英晶振兩端并接某一規(guī)定負(fù)載電容ＣL時石英晶振的振蕩頻率。CL的電抗頻率曲線如圖4.15中虛線所示標(biāo)稱頻率ｆN

：二、晶體振蕩器電路晶體振蕩器：將石英晶振作為高Ｑ值諧振回路元件接入正反饋電路中組成的并聯(lián)型晶體振蕩器：根據(jù)石英晶振在振蕩器中的作用原理,晶體振蕩器可分成兩類：

晶振作為等效電感元件用在三點式電路中,工作在感性區(qū)，替換其中一個電感元件，可接在晶體管ｃ、ｂ極之間或ｂ、ｅ極之間,所組成的電路分別稱為皮爾斯振蕩電路和密勒振蕩電路，工作原理和三點式振蕩器相同。串聯(lián)型晶體振蕩器：

晶振作為一個短路元件串接于正反饋支路上,工作在它的串聯(lián)諧振頻率上皮爾斯電路是最常用的振蕩電路之一１.皮爾斯（Ｐｉｅｒｃｅ）振蕩電路圖4.16皮爾斯振蕩電路皮爾斯電路高頻等效電路石英晶振的基頻等效電路類似于克拉潑電路

但由于石英晶振中Ｃq極小,Ｑq極高,所以皮爾斯電路具有以下一些特點：

三個接入系數(shù)一般均小于１０-3～１０-4,所以外電路中的不穩(wěn)定參數(shù)對振蕩回路影響很小,提高了回路的標(biāo)準(zhǔn)性（１）振蕩回路與晶體管、負(fù)載之間的耦合很弱。晶體管ｃ、ｂ端,ｃ、ｅ端和ｅ、ｂ端的接入系數(shù)分別是:（２）振蕩頻率幾乎由石英晶振的參數(shù)決定,而石英晶振本身的參數(shù)具有高度的穩(wěn)定性。

其中ＣL是和晶振兩端并聯(lián)的外電路各電容的等效值,即根據(jù)產(chǎn)品要求的負(fù)載電容。在實用時,一般需加入微調(diào)電容,用以微調(diào)回路的諧振頻率,保證電路工作在晶振外殼上所注明的標(biāo)稱頻率ｆN上。振蕩頻率

(4.18)（４）由于晶振的Ｑ值和特性阻抗都很高,所以晶振的諧振電阻也很高,一般可達１０10Ω以上。這樣即使外電路接入系數(shù)很小,此諧振電阻等效到晶體管輸出端的阻抗仍很大,使晶體管的電壓增益能滿足振幅起振條件的要求。

（３）由于振蕩頻率ｆ0一般調(diào)諧在標(biāo)稱頻率ｆN上,位于晶振的感性區(qū)內(nèi),電抗曲線陡峭,穩(wěn)頻性能極好。

例4.5圖例4.５（ａ）是一個數(shù)字頻率計晶振電路,試分析其工作情況。解:先畫出V1管高頻交流等效電路,如圖例4.５（ｂ）所示,０.０１μF電容較大,作為高頻旁路電路,V2管作射隨器。圖例4.５

由高頻交流等效電路可以看到,V1管的c、e極之間有一個ＬＣ回路,其諧振頻率為:所以在晶振工作頻率５MHz處,此ＬＣ回路等效為一個電容。可見,這是一個皮爾斯振蕩電路,晶振等效為電感,容量為5pF～35pF的可變電容起微調(diào)作用,使振蕩器工作在晶振的標(biāo)稱頻率５MHz上。圖4.17場效應(yīng)管密勒振蕩電路２.密勒（Ｍｉｌｌｅｒ）振蕩電路

石英晶體作為電感元件連接在柵極和源極之間,ＬＣ并聯(lián)回路在振蕩頻率點等效為電感,作為另一電感元件連接在漏極和源極之間,極間電容Ｃgd作為構(gòu)成電感三點式電路中的電容元件。由于Ｃgd又稱為密勒電容,故此電路有密勒振蕩電路之稱。３.泛音晶振電路石英晶振有多諧性，在石英晶振的完整等效電路中圖4.4.1(c),除了基頻串聯(lián)諧振支路,還有其它奇次諧波的串聯(lián)諧振支路，在工作頻率較高的晶體振蕩器中,多采用泛音晶體振蕩電路。

在泛音晶振電路中,振蕩器如何才能準(zhǔn)確地振蕩在所需要的奇次泛音上呢？1、必須要有效地抑制掉基頻和低次泛音上的寄生振蕩。

在三點式振蕩電路中,用一選頻回路代替某一支路上的電抗元件,使這一支路在基頻和低次泛音上呈現(xiàn)的電抗性質(zhì)不滿足三點式振蕩器的組成法則,不能起振；而在所需要的泛音頻率上呈現(xiàn)的電抗性質(zhì)恰好滿足組成法則,達到起振。使環(huán)路增益在工作泛音頻率上略大于1,滿足起振條件,而在更高的泛音頻率上都小于1,不滿足起振條件。2、必須正確地調(diào)節(jié)電路的環(huán)路增益。一種并聯(lián)型泛音晶體振蕩電路LC1回路的電抗特性圖4.18而在七次及其以上泛音頻率,LC1回路雖呈現(xiàn)容性,但等效容抗減小,從而使電路的電壓放大倍數(shù)減小,環(huán)路增益小于1,不滿足振幅起振條件。假設(shè)泛音晶振為五次泛音,標(biāo)稱頻率為５MHz,基頻為１MHz,則ＬＣ1回路必須調(diào)諧在三次和五次泛音頻率之間。這樣,在５MHz頻率上,ＬＣ1回路呈容性,振蕩電路滿足組成法則。對于基頻和三次泛音頻率來說,ＬＣ1回路呈感性,電路不符合組成法則,不能起振。原理分析LC1回路的電抗性如(b)圖所示。４．串聯(lián)型晶體振蕩器

將石英晶振用于正反饋支路中，其串聯(lián)諧振時等效為短路元件，電路反饋作用最強,滿足振幅起振條件，使振蕩器在晶振串聯(lián)諧振頻率ｆs上起振。一種串聯(lián)型單管晶體振蕩器電路高頻等效電路Ｌ,Ｃ1,Ｃ2和Ｃ3組成并諧回路且調(diào)諧在晶振串諧頻率ｆs上，則晶振呈現(xiàn)為一個小電阻，相移為零。電路振蕩頻率受晶振控制，有很高的頻率穩(wěn)定度圖4.19(b)結(jié)電容-電壓變化曲線符號4.5壓控振蕩器一、變?nèi)荻O管

利用ＰＮ結(jié)的結(jié)電容隨反向電壓變化這一特性制成的一種壓控電抗元件圖4.20

變?nèi)荻O管必須工作在反向偏壓狀態(tài),工作時需加負(fù)的靜態(tài)直流偏壓－UQ。u=-(UQ+uΩ)=-(UQ+UΩmcosΩt)變?nèi)荻O管結(jié)電容:(4.19)

ｎ為變?nèi)葜笖?shù),其值隨半導(dǎo)體摻雜濃度和ＰＮ結(jié)的結(jié)構(gòu)不同而變化，Ｃj（0）為外加電壓u＝０時的結(jié)電容值，UB為ＰＮ結(jié)的內(nèi)建電位差。若交流控制電壓uΩ為正弦信號,變?nèi)莨苌系碾妷簽?代入式(4.19),則有:其中靜態(tài)結(jié)電容結(jié)電容調(diào)制度(4.20)(4.21)(4.22)

如何正確畫出振蕩器的直流通路和高頻振蕩回路以及變?nèi)荻O管的直流偏置電路與低頻控制回路？二、變?nèi)荻O管壓控振蕩器

將變?nèi)荻O管作為壓控電容接入ＬＣ振蕩器中組成的ＬＣ壓控振蕩器。一般可采用各種形式的三點式電路。

為了使變?nèi)荻O管能正常工作,必須正確地給其提供靜態(tài)負(fù)偏壓和交流控制電壓,而且要抑制高頻振蕩信號對直流偏壓和低頻控制電壓的干擾,所以,在電路設(shè)計時要適當(dāng)采用高頻扼流圈、旁路電容、隔直流電容等。

例4.6畫出圖例4.6(a)所示中心頻率為360MHz的變?nèi)荻O管壓控振蕩器中晶體管的直流通路和高頻振蕩回路,變?nèi)荻O管的直流偏置電路和低頻控制回路。解:畫晶體管直流通路,只需將所有電容開路、電感短路即可,變?nèi)荻O管也應(yīng)開路,因為它工作在反偏狀態(tài),如圖(b)所示。

畫變?nèi)荻O管直流偏置電路,需將與變?nèi)荻O管有關(guān)的電容開路,電感短路。由于變?nèi)荻O管的反向電阻很大,可以將其它和它串連的電阻作近似處理。如本例中變?nèi)荻O管的負(fù)端可直接與15V電源相接,見圖(c)。圖例4.6

畫高頻振蕩回路與低頻控制回路前,應(yīng)仔細分析每個電容與電感的作用。對于高頻振蕩回路,小電容是工作電容,大電容是耦合電容或旁路電容,小電感是工作電感,大電感是高扼圈。當(dāng)然,變?nèi)荻O管也是工作電容。保留工作電容與工作電感,將耦合電容與旁路電容短路,高扼圈開路,直流電源與地短路,即可得到高頻振蕩回路,如圖(d)所示。正常情況下,不需畫出電阻。

判斷工作電容和工作電感,一是根據(jù)參數(shù)值大小,二是根據(jù)所處的位置。電路中數(shù)值最小的電容(電感)和與其處于同一數(shù)量級的電容(電感)均被視為工作電容(電感),耦合電容與旁路電容的值往往要大于工作電容幾十倍以上,高扼圈的值也遠遠大于工作電感。

另外,工作電容與工作電感是按照振蕩器組成法則設(shè)置的,耦合電容起隔直流和交流耦合作用,旁路電容對電阻起旁路作用,高扼圈對直流和低頻信號提供通路,對高頻信號起阻擋作用,因此它們在電路中所處位置不同。據(jù)此也可以進行正確判斷。對于低頻控制通路,只需將與變?nèi)荻O管有關(guān)的電感短路(由于其感抗相對較小),除了低頻耦合或低頻旁路電容短路外,其它電容開路,直流電源與地短路即可。由于此時變?nèi)荻O管的等效容抗和反向電阻均很大,所以對于其它電阻可作近似處理。本例中1000pF電容是高頻旁路電容,但對于低頻信號卻是開路的。圖(e)即為低頻控制通路。壓控振蕩器的主要性能指標(biāo)：壓控靈敏度和線性度(4.23)變?nèi)荻O管壓控振蕩器的頻率一電壓特性。一般情況下是非線性的，其非線性程度與變?nèi)葜笖?shù)和電路結(jié)構(gòu)有關(guān)。在中心頻率附近較小區(qū)域內(nèi)線性較好，靈敏度也較高。壓控靈敏度：單位控制電壓引起的振蕩頻率的增量

【例4．7】

在圖例4.6(ａ)所示電路中,若調(diào)整Ｒ2使變?nèi)荻O管靜態(tài)偏置電壓為－６Ｖ,對應(yīng)的變?nèi)荻O管靜態(tài)電容ＣjQ＝２０ｐF,內(nèi)建電位差UB＝０.６Ｖ,變?nèi)葜笖?shù)ｎ＝３。求振蕩回路的電感Ｌ和交流控制信號uΩ為振幅UΩm=1V的正弦波時對應(yīng)的壓控靈敏度。解:由圖例4.6（ｄ）可知,諧振回路總等效電容由三個電容串聯(lián)而成,所以靜態(tài)時總電容為中心振蕩頻率所以又所以由可求得壓控靈敏度壓控特性是非線性的正向和負(fù)向壓控靈敏度略有差別,說明在圖4.21所示晶體壓控振蕩器高頻等效電路中,晶振作為一個電感元件?？刂齐妷赫{(diào)節(jié)變?nèi)荻O管的電容值,使其與晶振串聯(lián)后的總等效電感發(fā)生變化,從而改變振蕩器的振蕩頻率。三、晶體壓控振蕩器為了提高壓控振蕩器中心頻率穩(wěn)定度,可采用晶體壓控振蕩器：晶振或者等效為一個短路元件,起選頻作用或者等效為一個高Ｑ值的電感元件,作為振蕩回路元件之一通常仍采用變?nèi)荻O管作壓控元件圖4.21晶體壓控振蕩高頻等效電路作為一個電感元件組成電容三點式電路

在晶振支路中增加一個電感Ｌ。Ｌ越大,頻率控制范圍越大,但頻率穩(wěn)定度相應(yīng)下降。晶體壓控振蕩器的缺點：頻率控制范圍很窄

圖4．21所示電路的頻率控制范圍僅在晶振的串聯(lián)諧振頻率ｆs與并聯(lián)諧振頻率ｆp之間

增加一個電感Ｌ與晶振串聯(lián)或并聯(lián),分別相當(dāng)于使晶振本身的串聯(lián)諧振頻率ｆs左移或使并聯(lián)諧振頻率ｆp右移,所以可控頻率范圍ｆs～ｆp增大,但電抗曲線斜率下降，頻率穩(wěn)定度相應(yīng)下降。串聯(lián)或并聯(lián)電感擴展晶振頻率控制范圍的原理增大頻率控制范圍的辦法：圖4.22串聯(lián)或并聯(lián)電感擴展晶振頻率控制范圍的原理左圖為等效電路,右圖中兩條虛曲線是晶振的電抗頻率曲線,三條實線是擴展后的電抗頻率曲線,f′p是擴展后的并聯(lián)諧振頻率，串聯(lián)諧振頻率不變。串聯(lián)電感擴展法原理：

左圖為等效電路,右圖中兩條虛曲線是晶振的電抗頻率曲線,一條斜直虛線XL=ωL表示加入的電感L的電抗特性。

由于晶振與L串聯(lián),所以兩者的電抗頻率曲線相加,就是擴展后的總電抗頻率曲線,如兩條實線所示。fs′是擴展后的串聯(lián)諧振頻率，并聯(lián)諧振頻率不變。并聯(lián)電感擴展法原理：（圖4.22(a)）(b)圖

由于分析并聯(lián)關(guān)系采用電納特性更加方便和清楚,故(c)圖給出了(b)圖對應(yīng)的電納頻率曲線。圖中兩條虛線B1和B2是晶振的電納頻率曲線,另一條虛線BL=表示加入的電感L的電納特性。由于晶振與L并聯(lián),所以兩者的電納頻率曲線相加,就是擴展后的總電納頻率曲線,如兩條實線所示。這兩條實線變換到(b)圖,即為擴展后的總電抗頻率曲線。圖4.23晶體壓控振蕩器應(yīng)用串聯(lián)電感擴展法原理的晶體壓控振蕩器實用電路該電路中心頻率約20MHz,頻偏約為10kHz4.６集成電路振蕩器

一、差分對管振蕩電路調(diào)諧在振蕩頻率上恒流源I0的交流等效電阻是共集—共基反饋電路集成電路振蕩器里廣泛采用圖4.24

由于共集電路與共基電路均為同相放大電路,且電壓增