振蕩器基礎知識全面介紹

一、簡介

振蕩器是一種電子元件，用于產(chǎn)生重復的電子信號(通常是正弦波或方波)。其電路稱為振蕩電路。它們是能夠?qū)⒅绷餍盘栟D(zhuǎn)換為具有特定頻率的交流信號的電子電路或設備。根據(jù)振蕩激勵方式，振蕩器可分為自激振蕩器和驅(qū)動振蕩器。按電路結(jié)構可分為阻容振蕩器、LC振蕩器、晶振、叉形振蕩器等;按輸出波形可分為正弦波、方波、鋸齒波等振蕩器。廣泛應用于電子工業(yè)、醫(yī)療、科研等領域。

自激振蕩器電路

振蕩器只是一個頻率源，通常用于鎖相環(huán)中。詳細地說，它是一種無需外部信號激勵即可將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的裝置。一般分為正反饋型和負阻型。所謂“振蕩”就是交流電，振蕩器包含振蕩的過程和功能。

II 振蕩器的最基本組成部分

1. 三極放大器(能量控制)

2. 正反饋網(wǎng)絡(將輸出信號的一部分反饋到輸入端)

3. 選頻網(wǎng);(選擇需要的振蕩頻率，使振蕩器可以單頻振蕩，得到需要的波形)

單元

轉(zhuǎn)/分鐘或轉(zhuǎn)/米

三、振蕩器的分類

振蕩器主要分為RC/LC振蕩器和晶振。

1.RC振蕩器

RC振蕩器

采用RC網(wǎng)絡作為選頻移相網(wǎng)絡的振蕩器通常稱為RC正弦波振蕩器，屬于音頻振蕩器。

2. LC振蕩器

采用LC振蕩環(huán)路作為移相選頻網(wǎng)絡的正反饋振蕩器稱為LC振蕩器。

LC振蕩器的分類：

1)變壓器耦合：單管LC正弦波振蕩器，差分對LC正弦波振蕩器

2)三點型：電容三點(colpitts)振蕩器，電感三點(Hartley)振蕩器

3)改進的三點式：克拉普振蕩器、塞勒振蕩器

4) 差分對振蕩器

3.晶體振蕩器

特征

1)穩(wěn)定的理化性能。

2)有正壓電效應和逆壓電效應，石英晶體的諧振頻率為ωs。

一個。當ω=ωs時，壓電效應最強，ωs稱為基頻。

b. 當ω=nωs時，壓電效應也更強，ωs稱為泛音頻率。

4.溫度系數(shù)振蕩器

溫度系數(shù)振蕩器是振蕩器的一種。它的振蕩頻率與溫度有特定的關系，即不同的溫度對應不同的振蕩頻率。否則，一旦測量到振蕩器的輸出值，就可以測量溫度值。

1)高溫度系數(shù)振蕩器：其振蕩頻率受溫度影響較大。如果溫度變化很小，頻率就會變化很大，即對溫度敏感，用于溫度傳感器。

2)低溫度系數(shù)振蕩器：其振蕩頻率受溫度影響很小，即使溫度變化很大，其頻率也基本不變

5.溫度補償晶體振蕩器(TCXO)

TCXO是一種石英晶體振蕩器，通過附加的溫度補償電路，可以減小因環(huán)境溫度變化引起的振蕩頻率變化。

在TCXO中，對于石英晶振的頻率溫漂有兩種溫度補償方式：直接補償和間接補償：

1)直接補償

直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻性電容組成的溫度補償電路，在振蕩器中與石英晶振串聯(lián)。當溫度變化時，熱敏電阻的阻值和晶體的等效串聯(lián)電容的電容量也隨之變化。電路簡單，成本低，適用于小電壓、低電流場合。但是，當晶振精度小于±1pmm時，直接補償是不合適的。

溫度補償電路簡圖

2)間接補償

間接補償分為模擬式和數(shù)字式。模擬量間接溫度補償是由熱敏電阻和其他感溫元件組成溫度-電壓轉(zhuǎn)換電路。電壓加在與晶振相連的變?nèi)?a target="_blank">二極管上，通過晶振串聯(lián)電容的變化來補償晶振的非線性頻率漂移，可以達到±0.5ppm的高精度。在溫度-電壓轉(zhuǎn)換電路之后的模擬補償電路中加入數(shù)字間接溫度補償，然后在數(shù)字間接溫度補償電路中加入第一級A/D轉(zhuǎn)換器。這種方法可以實現(xiàn)自動溫度補償，這使得晶振的頻率穩(wěn)定性非常高，但具體的補償電路比較復雜，成本較高。僅適用于基站和電臺等高精度場合。

四、振蕩器相關技術術語

五、工作原理

主要有電容和電感組成的LC電路。為了維持振蕩，必須有正反饋放大電路，LC振蕩器分為變壓器耦合振蕩器和三點振蕩器。由于器件不可能完全一致，所以在上電瞬間兩個晶體管的狀態(tài)發(fā)生了變化，并且由于正反饋的作用變化越來越劇烈，從而導致瞬態(tài)穩(wěn)態(tài). 就這樣，不時形成震蕩。

六、使用流程

1 、放入試瓶中，保持平衡。如果是雙功能機型，則設置振蕩模式。

2 、接通電源，按機面刻度刻度設定時間，如需長時間工作，將定時器調(diào)至“常開”位置。

3 、打開電源開關，設定恒溫

1)將控制開關置于“設定”檔，顯示屏上顯示的溫度即為該檔的設定溫度。然后調(diào)節(jié)旋鈕，設置到你需要工作的溫度。(您設置的工作溫度應高于環(huán)境溫度，當機器開始加熱時，黃色指示燈會亮，否則機器將無法工作)

2)將控制部分開關置于“測量”端?！皽y量”結(jié)束時，顯示屏上顯示的溫度為試驗箱內(nèi)空氣的實際溫度。并且隨著箱內(nèi)溫度的變化，顯示的數(shù)字也會隨之變化。

3)當加熱達到所需溫度時，加熱自動停止，綠燈亮;當測試箱內(nèi)的熱量散發(fā)到低于您設定的溫度時，又會開始新一輪的加熱。

4 、開啟震蕩裝置：

1)打開控制面板上的擺動開關，指示燈亮。

2) 調(diào)節(jié)振蕩速度旋鈕至所需的振蕩頻率。

5 、工作結(jié)束后切斷電源，將調(diào)速旋鈕和溫控旋鈕調(diào)到最低點。

6. 清洗機器，保持清潔。

七、注意事項

1. 器具應放置在工作臺面上。環(huán)境應干凈整潔，通風良好。

2 、用戶自備的電源插座應有良好的接地措施。

3 、嚴禁在機器正常工作時移動機器。

4 、不允許有物體撞擊機器。

5 、禁止兒童靠近機器，以防發(fā)生意外。

6. 更換保險絲前確保電源已關閉。

7. 使用后，請清潔機器，不得有水滴和污垢殘留。

八、發(fā)展情況

日本的Kingstone、1948年成立的Nibon Dempa Kogyo Corporation和美國的MOTO、韓國的Sunny-Emi等公司都是石英晶體器件的大生產(chǎn)商。我國生產(chǎn)石英晶體振蕩器的企業(yè)：電子工業(yè)部第十研究所、北京707廠、875國營廠及部分合資企業(yè)等。我國合成石英晶體及其元器件的研發(fā)起步早，產(chǎn)能也比較大。就石英晶體振蕩器而言，在小型化、高頻化、頻度特性等方面與國外先進水平相比仍有差距。

審核編輯：湯梓紅