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低頻晶體控制振蕩器實(shí)驗結(jié)果

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2019-05-09 09:59:05【大中小】

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低頻晶體控制振蕩器是指產(chǎn)生20赫～20千赫正弦波信號的振蕩器(有的定義為產(chǎn)生頻率在0.1赫茲到10赫茲之間交流訊號的振蕩器).這個詞通常用在音訊合成中，用來區(qū)別其他的音訊振蕩器。

RF工程師有時必須尋找能夠可靠,快速地檢查低頻石英晶振單元的儀器.這是一個難以找到的設(shè)備,工程師經(jīng)常需要查閱電子電路手冊,以獲得執(zhí)行任務(wù)的電路原理圖.

遺憾的是,目前可用的技術(shù)文獻(xiàn)中并沒有很多這樣的電路,一旦找到它們,它們并不總是按預(yù)期工作.發(fā)現(xiàn)在10kHz至500kHz的頻率范圍內(nèi)完全滿意的電路如圖1所示.

圖1

這是低頻正弦波振蕩器的示意圖,具有低失真,寬帶操作和晶振控制.該電路最初是為實(shí)驗室使用而開發(fā)的,采用低成本AF雙極晶體管用于振蕩器和放大器部分,JFET用于環(huán)路-獲得控制權(quán).已發(fā)現(xiàn)振蕩器在10kHz至500kHz頻率范圍內(nèi)的操作非常好,而測量的失真保持在0.1％以下.

運(yùn)作理論

Q1,Q2和相關(guān)電路形成一個改進(jìn)的非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器,其中環(huán)路增益通過場效應(yīng)晶體管Q3自動調(diào)節(jié)到振蕩閾值.Q4線性放大Q2的集電極上的信號,并將電路的貼片石英振蕩器部分與輸出隔離.該級具有寬帶工作特性,可為大于或等于20千歐的電阻負(fù)載提供干凈的2.5伏幅度正弦波.包括Q5的級具有1的電壓增益,其唯一目的是將整流器D1的非線性效應(yīng)與輸出隔離.由于溫度影響和/或電源變化,晶體管Q4還放大了振蕩器波形幅度的微小變化,因此,擾動的放大版本被反饋到整流器D1,從而產(chǎn)生Q3柵極電壓的相應(yīng)變化.此操作會修改FET的漏源電阻,從而將環(huán)路增益調(diào)整為略高于1的新值,足以在輸出中保持恒定的幅度.

實(shí)驗結(jié)果

圖2顯示了根據(jù)貼片晶振諧振頻率的電容器C的最佳值.在低于40kHz的頻率下,晶體管Q1和Q2需要額外的增益.這是因為低頻晶體表現(xiàn)出較大的串聯(lián)電阻值,影響環(huán)路增益(表1比較了低頻單元的串聯(lián)電阻的典型值).根據(jù)已經(jīng)陳述的內(nèi)容,對于40kHz以下的頻率,電阻器R為10kΩ.超過這個值,1kohm就可以了.