振荡器
科技名词定义
中文名称：
振荡器
英文名称：
oscillator
定义：
产生周期性的量的有源器件。该量的基频取决于本器件的特性。
应用学科：
通信科技（一级学科）；通信原理与基本技术（二级学科）
以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
振荡器（英文：oscillator）是用来产生重复电子讯号（通常是正弦波或方波）的电子元件。其构成的电路叫振荡电路。能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多，按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。
目录
电子元件
简介
定义
分类
工作原理
使用流程
注意事项
发展状况
同名电影
展开
电子元件
简介
定义
分类
工作原理
使用流程
注意事项
发展状况
同名电影
展开
编辑本段电子元件
简介
振荡器（英文：oscillator）是一种能量转换装置——将直流电能转换为具有一定频率的交流电能。其构成的电路叫振荡电路。
低频振荡器（low-frequency oscillator，或称LFO）是指产生频率在0.1赫兹到10赫兹之间交流讯号的振荡器。这个词通常用在音讯合成中，用来区别其他的音讯振荡器。
振荡器主要可以分成两种：谐波振荡器（harmonic oscillator）与弛张振荡器（relaxation oscillator）。
能将直流电转换为具有一定频率交流电信号输出的电子电路或装置。种类很多，按振荡激励方式可分为自激振荡器、他激振荡器；按电路结构可分为阻容振荡器、电感电容振荡器、晶体振荡器、音叉振荡器等；按输出波形可分为正弦波、方波、锯齿波等振荡器。广泛用于电子工业、医疗、科学研究等方面。主要适用于各大中院校、医疗、石油化工、卫生防疫、环境监测等科研部门作生物、生化、细胞、菌种等各种液态、固态化合物的振荡培养。
自激多谐振荡器也叫无稳态电路.两管的集电极各有一个电容分别接到另一管子的基极，起到交流耦合作用,形成正反馈电路，当接通电源的瞬间,某个管子先通，另一只管子截止,这时，导通管子的集电集有输出,集电极的电容将脉冲信号耦合到另一只管子的基极使另一只管子导通.这时原来导通的管子截止.这样两只管子轮流导通和截止，就产生了震荡电流。
由于器件不可能参数完全一致,因此在上电的瞬间两个三极管的状态就发生了变化，这个变化由于正反馈的作用越来越强烈,导致到达一个暂稳态.暂稳态期间另一个三极管经电容逐步充电后导通或者截止，状态发生翻转,到达另一个暂稳态.这样周而复始形成振荡。
正弦波振荡器
能够输出正弦波的振荡器称作正弦波振荡器。
正弦波振荡器主要有LC振荡器RC振荡器两种。
振荡器最基本组成部分
1 三极管放大器；（起能量控制作用）
2 正反馈网络；（将输出信号反馈一部分至输入端）
3 选频网络；（用以选取所需要的振荡频率，以使振荡器能够在单一频率下振荡，从而获得需要的波形。
定义
振荡器简单地说就是一个频率源，一般用在锁相环中。详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。能够完成从直流电能到交流电能的转化，这样的装置就可以称为“振荡器”。bb
大容量振荡器
分类
振荡器主要分为RC，LC振荡器和晶体振荡器[1]
1．RC振荡器采用RC网络作为选频移相网络的振荡器统称为RC正弦振荡器，属音频振荡器。
2．LC振荡器采用LC振荡回路作为移相和选频网络的正反馈振荡器称为LC振荡器。
LC振荡器的分类：
①变压器耦合·单管LC正弦振荡器·差分对管LC正弦振荡器
②三点式·电容三点式(考毕兹)振荡器·电感三点式(哈特莱)振荡器
③改进三点式·克拉泼振荡器·西勒振荡器
④差分对管振荡器
3．晶体振荡器
振荡器的振荡频率受石英晶体控制的振荡器。
特性：
1．物理、化学性能非常稳定。
2．具有正压电效应和逆压电效应, 石英晶体谐振频率ωs
△当ω=ωs时，压电效应最强,称ωs为基频
△当ω=nωs时，压电效应也较强，称之为泛音频率
温度系数振荡器
1.温度系数振荡器是指一种振荡器，它的振荡频率与温度之间有一个特定的关系，即不同的温度对应不同的振荡频率。反之，测量出振荡器的输出频率，就可测量出温度值。
2.高温度系数振荡器：它的振荡频率受温度的影响很大，温度稍有变化，频率就会变化很多，即对温度敏感，多用于温度传感器。
3.低温度系数振荡器：它的振荡频率受温度的影响很小，即使温度变化很大，它的频率也基本不变。石英晶体振荡器
石英晶体振荡器分非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器（TCXO）、电压控制晶体振荡器（VCXO）、恒温控制式晶体振荡器（OCXO）和数字化/μp补偿式晶体振荡器（DCXO/MCXO）等几种类型。其中，无温度补偿式晶体振荡器是最简单的一种，在日本工业标准(JIS)中，称其为标准封装晶体振荡器（SPXO）。现以SPXO为例，简要介绍一下石英晶体振荡器的结构与工作原理。
石英晶体，有天然的也有人造的，是一种重要的压电晶体材料。石英晶体本身并非振荡器，它只有借助于有源激励和无源电抗网络方可产生振荡。SPXO主要是由品质因数（Q）很高的晶体谐振器（即晶体振子）与反馈式振荡电路组成的。石英晶体振子是振荡器中的重要元件，晶体的频率（基频或n次谐波频率）及其温度特性在很大程度上取决于其切割取向。石英晶体谐振器的基本结构、（金属壳）封装及其等效电路如图1所示。
只要在晶体振子板极上施加交变电压，就会使晶片产生机械变形振动，此现象即所谓逆压电效应。当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时，就会发生压电谐振，从而导致机械变形的振幅突然增大。与金属板之间的静电电容；L、C为压电谐振的等效参量；R为振动磨擦损耗的等效电阻。石英晶体谐振器存在一个串联谐振频率fos（1/2π），同时也存在一个并联谐振频率fop（1/2π)。由于Co?C，fop与fos之间之差值很小，并且R?ωOL，R?1/ωOC，所以谐振电路的品质因数Q非常高（可达数百万），从而使石英晶体谐振器组成的振荡器频率稳定度十分高，可达10－12/日。石英晶体振荡器的振荡频率既可近似工作于fos处，也可工作在fop附近，因此石英晶体振荡器可分串联型和并联型两种。用石英晶体谐振器及其等效电路，取代LC振荡器中构成谐振回路的电感（L）和电容（C）元件，则很容易理解晶体振荡器的工作原理。
SPXO的总精度（包括起始精度和随温度、电压及负载产生的变化）可以达到±25ppm。SPXO 既无温度补偿也无温度控制措施，其频率温度特性几乎完全由石英晶体振子的频率温度特性所决定。在0～70℃范围内，SPXO的频率稳定度通常为20～1000ppm，SPXO可以用作钟频振荡器。
温度补偿晶体振荡器（TCXO）
TCXO是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。
1TCXO的温度补偿方式
在TCXO中，对石英晶体振子频率温度漂移的补偿方法主要有直接补偿和间接补偿两种类型：
（1）直接补偿型
直接补偿型TCXO是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路，在振荡器中与石英晶体振子串联而成的。在温度变化时，热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化，从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。该补偿方式电路简单，成本较低，节省印制电路板（PCB）尺寸和空间，适用于小型和低压小电流场合。但当要求晶体振荡器精度小于±1pmm时，直接补偿方式并不适宜。（2）间接补偿型
间接补偿型又分模拟式和数字式两种类型。模拟式间接温度补偿是利用热敏电阻等温度传感元件组成温度－电压变换电路，并将该电压施加到一支与晶体振子相串接的变容二极管上，通过晶体振子串联电容量的变化，对晶体振子的非线性频率漂移进行补偿。该补偿方式能实现±0.5ppm的高精度，但在3V以下的低电压情况下受到限制。数字化间接温度补偿是在模拟式补偿电路中的温度—电压变换电路之后再加一级模/数（A/D）变换器，将模拟量转换成数字量。该法可实现自动温度补偿，使晶体振荡器频率稳定度非常高，但具体的补偿电路比较复杂，成本也较高，只适用于基地站和广播电台等要求高精度化的情况。
2.TCXO发展现状
TCXO在近十几年中得到长足发展，其中在精密TCXO的研究开发与生产方面，日本居领先和主宰地位。在70年代末汽车电话用TCXO的体积达20?以上，的主流产品降至0.4?，超小型化的TCXO器件体积仅为0.27?。在30年中，TCXO的体积缩小了50余倍乃至100倍。日本京陶瓷公司采用回流焊接方法生产的表面贴装TCXO厚度由4mm降至2mm，在振荡启动4ms后即可达到额定振荡幅度的90%。金石（KSS）集团生产的TCXO频率范围为2～80MHz，温度从－10℃到60℃变化时的稳定度为±1ppm或±2ppm；数字式TCXO的频率覆盖范围为0.2～90MHz，频率稳定度为±0.1ppm（－30℃～+85℃）。日本东泽通信机生产的TCO－935/937型片式直接温补型TCXO，频率温度特性（点频15.36MHz）为±1ppm/－20～+70℃，在5V±5%的电源电压下的频率电压特性为±0.3ppm，输出正弦波波形（幅值为1VPP），电流损耗不足2mA，重量仅为1g。PiezoTechnology生产的X3080型TCXO采用表面贴装和穿孔两种封装，正弦波或逻辑输出，在－55℃～85℃范围内能达到±0.25～±1ppm的精度。国内的产品水平也较高，如北京瑞华欣科技开发有限公司推出的TCXO（32～40MHz）在室温下精度优于±1ppm，第一年的频率老化率为±1ppm，频率（机械）微调≥±3ppm，电源功耗≤120mw。高稳定度的TCXO器件，精度可达±0.05ppm。
高精度、低功耗和小型化，仍然是TCXO的研究课题。在小型化与片式化方面，面临不少困难，其中主要的有两点：一是小型化会使石英晶体振子的频率可变幅度变小，温度补偿更加困难；二是片式封装后在其回流焊接作业中，由于焊接温度远高于TCXO的最大允许温度，会使晶体振子的频率发生变化，若不采限局部散热降温措施，难以将TCXO的频率变化量控制在±0.5×10－6以下。但是，TCXO的技术水平的提高并没进入到极限，创新的内容和潜力仍较大。
3.TCXO的应用
TCXO作为基准振荡器为发送信道提供频率基准，同时作为接收通道的第一级本机振荡器；另一只TCXO作为第2级本机振荡器，将其振荡信号输入到第2变频器。移动电话要求的频率稳定度为0.1～2.5ppm（－30～+75℃），但出于成本上的考虑，通常选用的规格为1.5～
2.5ppm。移动电话用12～20MHz的TCXO代表性产品之一是VC－TCXO－201C1，采用直接补偿方式，外观如图2（b）所示，由日本金石（KSS）公司生产。
振荡器相关专业术语[2]
1. Hartley oscillator 哈特利振荡器
2. Gunn oscillator 体效应振荡器
3. Pierce oscillator 皮尔斯振荡器
4. Wien bridge oscillator 维恩电桥振荡器
5. clock oscillator 时钟振荡器
6. collector tuning oscillator 集电极调谐振荡器
7. crystal-controlled oscillator 晶体控制振荡器
8. dielectric resonator oscillator (DRO) 介质谐振振荡器
9. numerically controlled oscillator (NCO) 数控振荡器
10. oscillator, voltage controlled (VCO) 电压控制振荡器
11. oscillator, relaxation 张弛振荡器
12. oscillator, phase shift 相位位移振荡器
13. oscillator, crystal 晶体振荡器
14. oscillator, collector tuning 集电极调谐振荡器
15. oscillator, clock 时钟振荡器
16. oscillator 振荡器
17. relaxation oscillator 张弛振荡器
18. voltage-controlled crystal oscillator (VCXO) 压控晶体振荡器
19. voltage controlled oscillator (VCO) 电压控制振荡器
20. Variable Crystal Oscillator 可变[周期]晶体振荡器
工作原理
主要有由电容器和电感器组成的LC回路，通过电场能和磁场能的相互转换产程自由振荡。要维持振荡还要有具有正反馈的放大电路，LC振荡器又分为变压器耦合式和三点式振荡器，很多应用石英晶体的石英晶体振荡器，还有用集成运放组成的LC振荡器。
由于器件不可能参数完全一致，因此在上电的瞬间两个三极管的状态就发生了变化，这个变化由于正反馈的作用越来越强烈，导致到达一个暂稳态。暂稳态期间另一个三极管经电容逐步充电后导通或者截止，状态发生翻转，到达另一个暂稳态。这样周而复始形成振荡。
使用流程
1、装入试验瓶，并保持平衡，如是双功能机型，设定振荡方式。
2、接通电源，根据机器表面刻度设定定时时间，如需长时间工作，将定时器调至“常开”位置。
3、打开电源开关，设定恒温温度：
（1）将控制小开关置于“设定”段，此时显示屏显示的温度为设定的温度，调节旋钮，设置到您工作所需温度即可。（您设定的工作温度应高于环境温度，此时机器开始加热，黄色指示灯亮，否则机器不工作）
（2）将控制部分小开关置于“测量”端，此时显示屏显示的温度为试验箱内空气的实际温度，随着箱内气温的变化，显示的数字也会相应变化。
（3）当加热到您所需的温度时，加热会自动停止，绿色指示灯亮；当试验箱内的热量散发，低于您所设定的温度时，新的一轮加热又会开始。
4、开启振荡装置：
（1）打开控制面板上的振荡开关，指示灯亮。
（2）调节振荡速度旋钮至所需的振荡频率。
5、工作完毕切断电源，置调速旋钮与控温旋钮至最低点。
6、清洁机器，保持干净。
注意事项
1、器具应放置在较牢固的工作台面上，环境应清洁整齐，通风良好。
2、用户提供的电源插座应有良好的接地措施。
3、严禁在正常工作的时候移动机器。
4、严禁物体撞击机器。
5、严禁儿童接近机器，以防发生意外。
6、更换熔断器前应先确保电源已切断。
7、使用结束后请清理机器，不能留有水滴、污物残留。
发展状况
日本金石、始建于1948年的NibonDempaKogyo公司和美国摩托罗位、韩国的Sunny－Emi 等公司，都是生产石英晶体器件较大的厂商。中国生产石英晶体振荡器等元器件的单位有原电子工业部第十研究所、北京707厂、国营第875厂和一些合资企业等。中国对人造石英晶体及其元器件的研究开发起步较早，拥
数显水浴恒温振荡器
有的生产能力也较大。就石英晶体振荡器而言，与国外先进水平比较，主要是在片式化、小型化、高频化和频率温度特性等方面还存在差距。尽快缩小这些差距，进一步扩大生产规模，提高产品性价比，是提高在国际市场上竞争力的必由之路。与此同时，还要跟踪该器件发展的新动向，如视频发生器等振荡器的研究与应用。
编辑本段同名电影
同名电影
◎中文译名振荡器
◎英文译名Vibrator
◎年代2003
◎国家日本
◎类别剧情
◎语言日语
◎片长1h 34m41s
◎导演：广木隆一Hiroki Ryuichi
编剧：Mari Akasaka
荒井晴彦Haruhiko Arai
演员：
寺岛忍Shinobu Terajima
大森南朋Nao Omori
牧濑里穗Riho Makise
村上淳Jun Murakami
野村祐人Eugene Nomura
坂上美纪Miki Sakajou
田口智朗Tomorowo Taguchi
Eriko Takayanagi
户田昌宏Masahiro Toda
◎简介
Rei是一名31岁自由女作家，经常被自己脑里的声音炮轰——***叫骂、学校友人之间的闲言闲语及那些源自自己不必要的欲望的声音。Rei已经开始失眠，每次一吃下东西便吐出，也渐渐开始喜欢喝酒，精神正濒临崩溃的边缘。一个晚上，她走到便利店买酒，遇上一名长途车司机(大森南朋)，她被那司机深深吸引，脑里的声音驱使她跟他上路，并企盼精神上得到最终的解脱……
通信原理与基本技术
?通信?电信?信息?信息技术?模拟通信
?吉普曲线?数字通信?有线通信?无线电通信?无线通信
?电话通信?数据通信?图像通信?静止图像通信?全活动视频
?传真通信?传真存储转发?视像通信?多媒体通信?自适应[的]
?自适应通信?网[络] ?分级网[络] ?对等网络?有源网络
?无源网络?网络拓扑?星状网?树状网?网状网
?环状网?重叠网?通信系统?时变系统?信源
?信宿?信道?通道?波道?物理信道
其他科技名词
?逻辑信道?承载信道?对称信道?不对称信道?多用户信道?正向信道?反向信道?同信道?邻信道?信道间隔?信道容量?信号?模拟信号?数字信号? n值信号
?随机信号?伪随机信号?对称信号?突发信号?正交信号?双极性信号?单极性信号?有用信号?无用信号?信号带宽?波形?载波?副载波?谐波?发送
?行波?接收?传送?传输?传播
?传播常数?传播媒介?传播时延?传播速度?传递函数?传递特性?传输媒体?传输控制?传输损耗?传输因数?传输线路?传输性能?数据传输?突发传输?并行传输?串行传输?带间传输?带内传输?基带传输?基带
?基带信号?基带处理?参考模型?参考系统?单工
?双工?半双工?频分双工?时分双工?白噪声
?背景噪声?大气噪声?高斯噪声?高斯白噪声?加性白高斯噪声
?互调噪声?参考噪声?加权噪声?量化噪声?热噪声
?散粒噪声?闪烁噪声?随机噪声?信噪比?噪声带宽?干扰?干扰信号?干涉图样?同信道干扰?邻信道干扰?信道间干扰?符号间干扰?多址干扰?电磁干扰?电磁兼容性?抗干扰性?载波干扰比?信号干扰比?率失真理论?失真
?线性失真?非线性失真?量化失真?过负荷失真?互调失真?互调产物?不规则畸变?串扰?信串比?衰减串话比?侧音?插入损耗?回波?回波损耗?时延
?群时延?包络时延?窄带?阔带?宽带
?子带?边带?单边带?双边带?残留边带?保护[频]带?带内[的] ?带外[的] ?数字化?香农定律?奈奎斯特定理?二进制[的] ?二进制数字?二进制信道?八比特组?八进制[的] ?波特?比特流?比特率?等效比特率?符号率?比特差错?比特差错率?块差错概率?比特滑动?比特间隔?比特交织?比特劫取?比特填充?比特同步
?比特图案?同步[的] ?不同步[的] ?数字差错?差错比特?突发差错?超时?样值?抽样?抽样时间?抽样率?定时?定时抽取?定时恢复?定时信号?定时信息?抖动?抖动积累?抖动限值?量化
?均匀量化?非均匀量化?量化误差?开销?内务信息?时域?时隙?时基?时钟恢复?时钟提取?帧?帧结构?帧定位?帧格式?帧滑动?帧同步?帧失步?帧丢失?复帧?超帧
?成帧?成帧图案? IP技术?分组?分组拆卸
?分组装配?异步转移模式?同步转移模式?动态同步转移
模式
?对等操作
?跳时?跳频?扩频?变频?上变频
?下变频?并串变换?串并变换?模数转换?数模转换?倒谱?倒相?极化?加扰?解扰
?检测?检错?纠错?压缩?压扩
?扩充?压缩比?数字线对增益?交织?聚合带宽?均衡?码速调整?脉冲再生?奇偶检验?脉冲整型?滤波?限带滤波?限幅?信号变换?信号再生?预加重?预均衡?预校正?模? TEM模
? TE模? TM模?相位?频段?频率
?高频?甚高频?特高频?超高频?音频
?射频?视频?频率响应?频谱?复频谱
?频域?谱宽?功率谱?功率谱密度?半功率点?波段?波长?长波?中波?短波
?超短波?微波?导频信号?参考导频?单音
?可靠性?可用性?可用时间?可用状态?不可用性?不可用时间?不可用状态?不能工作状态?冲激?冲激响应?带宽距离积?增益带宽积?增益?自动增益控制?电平
?分贝?毫瓦分贝?发射?辐射?前馈
?反馈?正反馈?负反馈?反射波?反射系数?线性?非线性?载波恢复?频偏?带宽
?按需分配带宽?负荷?净荷?接收[机]灵敏度?眼图
?业务透明性?容错?透明性?连通[性]透明性?应用透明性?过冲?过载点?钳位?门限?耦合
?衰减?衰减系数?锁相?相干?选通
?选择性?争用?连接?业务属性?无连接
?面向连接?多点到多点连
接
?多点到点连接?点到多点连接?点到点连接
?回程?接入?交叉连接?级联?桥接?互连?互联?互通?互操作性?呼叫
?呼叫建立?主叫方?被叫方?最终用户?编号
?寻址?选路?动态选路?拥塞控制?链路
?上行链路?下行链路?长途线路?线路段?支路
?话路?节点?接口?端口?物理接口
?接口速率?二端网络?四端网络?流?流量控制
?业务量控制?实时控制?调解功能?端到端性能?端对端通信?单方向?双方向?单向式?双向式?话音
?语音?备用冗余?热备用?远程供电?多址接入
?频分多址?时分多址?空分多址?码分多址?时分码分多址?波分多址?复用?分用?频分复用?时分复用
?码分复用?波分复用?异类复用?统计复用?时分语音插空?数字语音内插?逆复用?数字复用体系?代码?码字
?码块?归零?不归零?传号?空号
?编码?解码?编码律? A律?μ律
?编码变换?编码增益?信源编码?相关编码?信道编码
?图像编码?游程长度编码?差错控制编码?差分编码?均匀编码
?非均匀编码?赫夫曼编码?群编码?极性码?双极性编码?双相编码?通用编码?预测编码?线性预测编码? BCH码
? n元码?部分响应编码?成对不等性码?定比码?二进制码
?二进制编码的
十进制
?双二进码?汉明码?曼彻斯特码?交织码
?检错码?防错码?纠错码?块码?平衡码
?扰码?冗余码?循环码?调制?解调
?调制因数?调制速率?调制指数?调频?调幅
?调相?鉴相?数字调制?幅移调制?脉冲编码调制
?差分调制?差分脉码调制?自适应差分脉
码调制
?无载波幅相调
制
?网格编码调制
?波长调制?换频调制?相干调制?增量调制?倒相调制?正交调幅?正交调制?正交频分复用?脉冲调制?脉幅调制?脉宽调制?脉冲位置调制?脉冲相位调制?频移键控?相移键控
?幅移键控?四相移相键控?最小相位频移
键控
?高斯频移键控
?高斯最小频移
键控
?欠调制?过调制?互调?交叉调制?相干解调?包络解调?包络检波?平方律检波?发送机?接收机
?调制器?解调器?倍频器?分频器?放大器
?参量放大器?低噪声放大器?功率放大器?选频放大器?带通滤波器?带阻滤波器?高通滤波器?低通滤波器?数字滤波器?电路
?二线电路?四线电路?汇接电路?触发电路?单稳态电路?判决电路?时序电路?平衡电路?数字电路倍增?多谐振荡器
?振荡器?高速缓冲存储
器
?缓冲存储器?弹性缓冲器?回波抵消器
?回波抑制器?混合耦合器?混合线圈?混合网络?混频器
?检波器?鉴幅器?鉴频器?检相器?复用器
?异步复用器?分用器?复用分用器?编码器?解码器
?编解码器?解扰码器?声码器?均衡器?耦合器
?环行器?数字配线架?衰减器?背板?波导
?带状线?散射?瑞利散射?射束?分集
?主瓣?旁瓣?天线?天馈线?天线方向图
?天线合路器?无源天线?有源天线?捕获?有效辐射功率
以上科技名词按拼音字母排序,排名不分先后
参考资料
1．晶振．电子元件网．2012-12-20[引用日期2013-01-2]．
2．振荡器相关专业术语．电子系统设计[引用日期2012-06-28]．
相关文献
晶体振荡器双层隔振系统的设计与实验-压电与声光-2011年第1期(33)
基于Multisim10的多谐振荡器的仿真分析-价值工程-2011年第2期(30)
基于555多谐振荡器检测的碳纳米管湿敏传感器-光学精密工程-2011年第1期(19)
>> 查看更多相关文献
开放分类：
电器物理仪器外语片分子生物学基本物理概念实验器材家用电器微生物学无线电名词消费电子产品生物化学品电子术语科学自然科学电影
我来完善“振荡器”相关词条：
石英晶体振荡器倍频器晶体滤波器培养箱移相器钟振谐振器晶体谐振器
石英晶体振荡器倍频器晶体滤波器培养箱移相器钟振谐振器晶体谐振器
百度百科中的词条正文与判断内容均由用户提供，不代表百度百科立场。如果您需要解决具体问题（如法律、医学等领域），建议您咨询相关领域专业人士。
369本词条对我有帮助
添加到收藏
分享到:
更多
合作编辑者
·远方·，跳动幸福，51lcf ，zllcoo ，小哥540 ，ajdv ，w_ou ，bdbkyb
更多
如果您认为本词条还需进一步完善，百科欢迎您也来参与编辑词条在开始编辑前，您还可以先学习如何编辑词条
如想投诉，请到百度百科投诉中心；如想提出意见、建议，请到百度百科吧。
百度百科内容方针
提倡有可靠依据、权威可信的内容
鼓励客观、中立、严谨的表达观点
不欢迎恶意破坏、自我或商业宣传
在这里你可以
编辑
质疑
投诉
全方位的质量监督
学术委员会：为亿万网友提供权威意见
编修院：把控质量，做更好的知识
词条统计
浏览次数：约159710次
编辑次数：30次历史版本
最近更新：2013-05-19
创建者：bingooyk
更多贡献光荣榜
辛勤贡献者：
ajdv 版本
shuaigeskf 版本
iitding 版本
Alice089 版本
chaochao74... 版本
最新动态
选好专业做潜力股：
百科消息：
百科“词条质量满意度”有奖调研
轻松摇号赢免费香港豪华游！
参与app评分活动赢iPad mini
百科2.0版客户端上线首页改版
哪些明星你天生就不待见？
推广链接
振荡器深圳中科晶电子专..
国内专业振荡器生产厂家,已通过TS16949认证企业,整套生产线,设.. https://www.sodocs.net/doc/d81369323.html,
<上海福玛>恒温振荡培养箱..
恒温振荡培养箱国内领导品牌-<上海福玛>,恒温振荡培养箱产品已.. https://www.sodocs.net/doc/d81369323.html,
专业振荡器荣泰电子振荡器
振荡器首选荣泰电子,专业振荡器供应商,振荡器,引进日本,韩国,美..
https://www.sodocs.net/doc/d81369323.html,
调速多用振荡器物廉价美!
广泛的应用于教学,化工,科研,环保,冶金等世界各个领域https://www.sodocs.net/doc/d81369323.html,
实验九集成运算放大器组成的振荡器
实验九集成运算放大器组成的RC文氏电桥振荡器 一、实验目的 1、掌握产生自激振荡的振幅平衡条件和相位平衡条件。 2、了解文氏电桥振荡器的工作原理及起振条件和稳幅原理。 二、预习要求 1、复习RC桥式振荡器的工作原理，并按实验内容1要求，进行参数的理论计算； 2、根据计算的参数值，对电路进行EWB或者PSpice仿真。列出相关结果。将振荡电路加入 稳幅元件后，再次进行仿真，查看加和不加的区别。 3、熟悉验证振幅平衡条件的实验方法。 三、实验报告要求 1、画出实验电路，标明元件参数； 2.列出仿真结果。 3、列表整理实验数据，计算验证结果，并与理论值进行比较，分析误差原因； 4、说明自动稳幅原理。 四、实验原理 1、产生自激振荡的条件 所谓振荡器是指在接通电源后，能自动产生所 需的信号的电路，如多歇振荡器、正弦波振荡器等。 当放大器引入正反馈时，电路可能产生自激振荡， 因此，一般振荡器都由放大器和正反馈网络组成。其 框图如图1所示。振荡器产生自激震荡必须满足两个 基本条件： 图1 自激振荡器框图 （1）振幅平衡条件：反馈信号的振幅应该等于输入信号的幅度，即： V F =Vi 或|AF| =1 （2）相位平衡条件：反馈信号与输入信号应同相位，其相位差应为： ? = + ?n2 π ? ± = A（n=0、1、2……） F 为了振荡器容易起振，要求|AF|>1，即：电源接通时，反馈信号应大于输入信号，电路才能振荡，而当振荡器起振后，电路应能自动调节使反馈信号的振幅应该等于输入信号的幅度，这种自动调节功能称为稳幅功能。电路振荡产生的信号为矩形波信号，这种信号包含着多种谐波分量，故也称为多谐振荡器。为了获得单一频率的正弦信号，要求在正反馈网络具有选频特性，以便从多谐信号中选取所需的正弦信号。本实验采用RC串-并联网络作为正反馈的选频网络，其与负反馈的稳幅电路构成一个四臂电桥，如图3所示，故又称为文氏电桥振荡器。 142
实验七(选) 集成电路RC正弦波振荡器
实验七（选）集成电路RC正弦波振荡器 一、实验目的 1、掌握桥式RC正弦波振荡器的电路构成及工作原理。 2、熟悉正弦波振荡器的调整、测试方法。 3、观察RC参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法。 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、低频信号发生器 3、频率计 三、预习要求 1、复习RC桥式振荡器的工作原理 2、完成下列列填空题: （1）图7-1中，正反馈支路是由组成，这个网络具有特性，要改变振荡频率，只要改变或或的数值即可。 （2）图7-1中，R P和3R3组成反馈，其中是用来调节放大器的放大倍数，使A U≥3的。 四、实验内容 1、按图7-1接线，注意电阻R P=Rl需预先调好再接入。 2、用示波器观察输出波形。 思考: （1）若元件完好，接线正确，电源电压正常，而V0 = 0，原因何在?应怎么办? （2）有输出但出现明显失真，应如何解决? 3、用频率计测上述电路输出频率，若无频率计可按图7-2接线，用李沙育图形法测定，测出V0的频率f01并与计算值比较。 4、改变振荡频率
在实验箱上设法使文氏桥电阻R= l0K+20K，先将1R P调到30K ，然后在Rl与地端串入1个20K电阻即可。 注意：改变参数前，必须先关断实验箱电源开关，检查无误后再接通电源，测 f 0之前，应适当调节2R P 使V 无明显失真后，再测频率。 5、测定运算放大器放大电路的闭环电压放大倍数A uf 先测出图7-1电路的输出电压V0值后，关断实验箱电源，保持R p2及信号发生 器频率不变，断开图7-1中"A"点接线，把低频信号发生器的输出电压接至一个l KΩ的电位器上，再从这个lKΩ电位器的滑动接点取V i接至运放同相输入端。 如图7-3所示调节V i使V0等于原值，测出此时的V i值，则： A uf=V0 / V i = 倍 图7-1 图7-3
压控振荡器
压控振荡器 一.基本原理 信号的频率取决于输入信号电压的大小，因此称为“压控振荡器”。其它影响压控振荡器输出信号的参数还VCO（Voltage ControlledOscillator）（压控振荡器）是指输出信号的频率随着输入信号幅度的变化而发生相应变化的设备，它的工作原理可以通过公式（5-1）来描述。 (5-1） 其中，u(t)表示输入信号，y(t)表示输出信号。由于输入信号的频率取决与输入信号的电压的变化，因此称为“压控振荡器”。其他影响压控振荡器输出信号 的参数还有信号的幅度A c ，振荡频率f c ，输入信号灵敏度k c ，以及初始相位。 压控振荡器的特性用输出角频率ω0与输入控制电压uc之间的关系曲线(图1)来表示。图中,uc为零时的角频率ω0,0称为自由振荡角频率；曲线在ω0,0处的斜率K0称为控制灵敏度。使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。在通信或测量仪器中，输入控制电压是欲传输或欲测量的信号（调制信号）。人们通常把压控振荡器称为调频器，用以产生调频信号。在自动频率控制环路和锁相环环路中，输入控制电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的一个受控部件。 压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好，控制灵敏度高，调频范围宽，频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。晶体压控振荡器的频率稳定度高，但调频范围窄，RC压控振荡器的频率稳定度低而调频范围宽，LC 压控振荡器居二者之间。
在MATLAB中压控振荡器有两种：离散时间压控振荡器和连续时间压控振荡器，这两种压控振荡器的差别在于，前者对输入信号采用离散方式进行积分，而后者则采用连续积分。本书主要讨论连续时间压控振荡器。 为了理解压控振荡器输出信号的频率与输入信号幅度之间的关系，对公式（5-1）进行变换，取输出信号的相角Δ为 对输出信号的相角Δ求微分，得到输出信号的角频率ω和频率f分别为： ω=2πf c+2πk c u(t) (5-3） (5-4） 从式(5-4)中可以清楚地看到，压控振荡器输出信号的频率f与输入信号幅度u(t)成正比。当输入信号u(t)等于0时，输出信号的频率f等于f c；当输入信号u(t)大于0时，输出信号的频率f高于f c；当输入信号u(t)小于0时，输出信号的频率f低于f c。这样，通过改变输入信号的幅度大小就可以准确地控制输出信号的频率。 二.程序及结果分析 定义一个锯齿波信号，频率是20HZ，幅度范围在0V和1V之间。现在用此信号 =20HZ,输入信号作为压控振荡器的输入控制信号，该压控振荡器的振荡频率f c 灵敏度，初始相位。使用MATLAB求得输出的压控振荡信号。MATLAB 程序如下： %MATLAB实现压控振荡器 clear all; clc; t0=0.15;%定义压控信号持续时间 ts=0.0001;%定义信号采样率 fc=50;%定义振荡频率 t=[0:ts:t0];%时间矢量 u0=20*t(1:length(t)/3);%定义压控信号（单周期） u=[u0,u0,u0,0];%定义压控信号（3个周期） Ac=1;%定义振幅 kc=0.1;%定义输入信号灵敏度 fi=0;%定义初始相位 %对压控信号进行积分 u_int(1)=0;%定义压控信号积分初值 for i=1:length(u)-1%进行离散积分 u_int(i+1)=u(i)+u_int(i);
集成电路构成的振荡电路
集成电路构成的振荡电路大全集成电路构成的振荡电路大全 在电子线路中，脉冲振荡器产生的CP脉冲是作为标准信号和控制信号来使用的，它是一种频率稳定、脉冲宽度和幅度有一定要求的脉冲。这种振荡器电路不需要外界的触发而能自动产生脉冲波，因此被称为自激振荡器。一个脉冲波系列是和这个脉冲的基本频率相同的正炫波以及许多和这个脉冲基本频率成整数倍的正炫波谐波合成的，所以脉冲振荡器有时叫做多谐振荡器。用集成电路构成的振荡器比用分立元件构成的工作要可靠的多，性能稳定。本电路汇编了用各种集成电路构成的大量振荡器电路。供读者在使用时参考。 -、门电路构成的振荡电路 1、图1是用CMOS与非门构成的典型的振荡器。当反相器F2输出正跳时，电容立即使F1输入为1，输出为0。电阻RT为CT对反相器输出提供放通电路。当CT放电达到F1的转折电压时，F1输出为1，F2输出为0。电阻连接在F1的输出端对CT反方向充电。当CT被充到F1的转折电压时，F1输出为0，F2为1，于是形成形成周期性多谐振荡。其振荡周期T=2。2RtCt。电阻Rs是反相器输入保护电阻。接入与否并不影响振荡频率。 2、图2是用TTL的非门构成的环形振荡器。三个非门接成闭环形。假定三个门的平均传输延迟时间都是t，从F1输入到F3输出共经过3t的延迟，Vo输出就是Vi的输入，所以输出端的振荡周期T=6t。该电路简单，但t数值一般是几十毫微秒，所以振荡频率极高，最高可达8MHz。 3、图3是用TTL非门电路组成的带RC延时电路的RC环形振荡器。当a点由高电平跳变为低电平时，b点电位由低边高，经门2使C点电位由高变低，同时又经耦合到d点，使d点电位上跳为高电平，所以门3输出即e点电位为低。随着c充电电流减少，d点电位逐渐降低，低到关门电压时门3关闭，e点由低变高，再反馈到门1，使b点由高变低，d点下降到较负的电压值，保证门3输出为高。当c放电使d点上升到开门电压时，门3打开，e点又由高变低，输出电压Vo又回复为低电平，如此交替循环变化形成连续的自激振荡。振荡周期T=2.2RC。R可用作频率微调，一般R值小于1k欧姆。RS是保护电阻。
压控振荡器的设计与仿真.
目录 1 引言 (2) 2 振荡器的原理 (5) 2.1 振荡器的功能、分类与参数 (5) 2.2 起振条件 (9) 2.3 压控振荡器的数学模型 (10) 3 利用ADS仿真与分析 (11) 3.1 偏置电路的的设计 (12) 3.2 可变电容VC特性曲线测试 (13) 3.3 压控振荡器的设计 (15) 3.4 压控振荡器相位噪声分析 (18) 3.5 VCO振荡频率线性度分析 (23) 4 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (25)
压控振荡器的设计与仿真 Advanced Design System客户端软件设计 电子信息工程（非师范类）专业 指导教师 摘要：ADS可以进行时域电路仿真，频域电路仿真以及数字信号处理仿真设计，并可对设计结果进行成品率分析与优化，大大提高了复杂电路的设计效率。本论文运用ADS仿真软件对压控振荡器进行仿真设计，设计出满足设计目标的系统，具有良好的输出功率，相位噪声性能及震荡频谱线性度。本论文从器件选型开始，通过ADS软件仿真完成了有源器件选型，带通滤波器选型，振荡器拓扑结构确定，可变电容VC特性曲线，瞬态仿真及谐波平衡仿真。实现了准确可行的射频压控振荡器的计算机辅助设计。关键字：压控振荡器，谐波平衡仿真，ADS 1 引言 振荡器自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色，具有广泛的用途。在无线电技术发展的初期，它就在发射机中用来产生高频载波电压，在超外差接收机中用作本机振荡器，成为发射和接收设备的基本部件。随着电子技术的迅速发展，振荡器的用途也越来越广泛，例如在无线电测量仪器中，它产生各种频段的正弦信号电压:在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中，它产生大功率的高频电能对负载加热;某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制;电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。尤其在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重，可以毫不夸张地说在电子通信技术领域，VCO几乎与电流源和运放具有同等重要地位。 人们对振荡器的研究未曾停止过。从早期的真空管时代当后期的晶体管时代，无论是理论上还是电路结构和性能上，无论是体积上还是制作成本上无疑都取得了飞跃性的
集成电路RC正弦振荡器方案
项目四：集成电路RC 正弦振荡器 一、项目名称：集成电路RC 正弦振荡器 二、项目训练目标： 1、掌握桥式RC 振荡器的电路构成及原理 2、熟悉正弦波振荡器的调整方法 3、观察RC 参数对振荡频率的影响 4、熟悉数字存储示波器的使用 三、项目培训内容及评分标准 （一）培训内容： 1、桥式RC 振荡器的电路构成及原理 (1)RC 串并联选频网络 R1 vi （2）RC 桥式振荡器
9R 2、正弦波振荡器的调整方法 （1）若电路不能起振，可以顺时针调节9W4减小负反馈深度，提高放大倍数使电路起振。 （2）若出现波形失真，可逆时针方向调节9W4增大负反馈深度，减小放大倍数使波形不失真。 （3）若改变9W3后出现不起振的现象，可以顺时针调节9W4使电路起振。 3、频率计算及波形 (二)评分标准及细则：
四、教学总课时：3 其中教师讲解、演示节数：1 学生训练课时:1 技能考核课时:1 五、训练地点：电子综合室 六、学生分组：三人一组 七、每组所需设备：实训台、示波器 八、每组所需工具；数字万用表 九、每组所需材料：连接导线 十、项目实施程序： （一）回顾RC桥式振荡器的组成及原理 1、RC串并联选频网络
R1 vi 2、 RC 桥式振荡器 9R 思考：（1）若元件完好，接线正确，电源电压正常，而 VO=0，原因何在，应怎么办？ （2）有输出但出现明显失真，应如何解决？ （二）教师演示： 1、电路连接
2、示波器接法 3、调整方法 （1）调节9W4使电路起振 （2）调节9W3改变振荡频率 注意：正弦波振荡器的调整方法 （1）若电路不能起振，可以顺时针调节9W4减小负反馈深度，提高放大倍数使电路起振。 （2）若出现波形失真，可逆时针方向调节9W4增大负反馈深度，减小放大倍数使波形不失真。 （3）若改变9W3后出现不起振的现象，可以顺时针调节9W4使电路起振。 （三）学生实作： 步骤： 1、学生选择元件，把9W3调整到10K，按图接线。 2、接通电源，连接上示波器，调节9W4使电路起振且波形不失真，记录频率，与实际计算值比较。 3、调节电位器，用示波器观察输出波形，记录频率完成表格
压控振荡器
压控振荡器 3(15 压控振荡器 一. 实验目的 1. 了解压控振荡器的组成、工作原理。 2. 进一步掌握三角波、方波与压控振荡器之间的关系。 3. 掌握压控振荡器的基本参数指标及测试方法。 二. 设计原理 电压控制振荡器简称为压控振荡器，通常由VCO(Voltage Controlled Oscillator)表示。是一种将电平变换为相应频率的脉冲变换电路，或者说是输出脉冲频率与输入信号电平成比例的电路。它被广泛地应用在自动控制，自动测量与检测等技术领域。 压控振荡器的控制电压可以有不同的输入方式。如用直流电压作为控制电压，电路可制成频率调节十分方便的信号源;用正弦电压作为控制电压，电路就成为调频振荡器;而用锯齿电压作为控制电压，电路将成为扫频振荡器。 压控振荡器由控制部分、方波、三角波发生器组成框图如下: 反相器 1 模拟方波、三角波发生器三角波方波开关 反相器 2 3-15-1 1. 方波、三角波发生器 我们知道，方波的产生有很多种方法，而用运算放大器的非线性应用电路--- 电压比较器是一种产生方波的最简单的电路之一。而三角波可以通过方波信号积
分得到。电路如图3.15.2所示: C 8 RR3A1 A2 R2 R1R’Uz 3-15-2 8 设t=0,Uc=0,Uo1=+Uz,则Uo=-Uc=0,运放A1的同相端对地电压为: URURo2z1U+’= ，R，RR，R1212 此时，Uo1通过R向C恒流充电，Uc线性上升，Uo线性下降，则U+’下降，由于运放反相端接地，因此当U+’下降略小于0时，A1翻转，Uo1跳变为-Uz 见土 3.7.2中t=t1时的波形。根据式3.7.1可知，此时Uo略小于-R1×U2/R2。 在t=t1时，Uc=-Uo=R1×U2/R2,Uo1=-Uz.运放A1的同相端对地电压为: UzRUoR12U，',，， R，RR，R1212 此时，电容C恒流放电，Uc线性下降，Uo线性上升,则U+’也上升。当U+’上升到略大于0时，A1翻转，Uo跳变为Uz，如此周而复始，就可在Uo端输出幅 度为R1×U2/R2的三角波。同时在Uo1端得到幅度为Uz的方波。 T/2T/2 tt12 +(R/R)U12z
集成电路构成的振荡电路集
集成电路构成的振荡电路集 在电子线路中，脉冲振荡器产生的CP 脉冲是作为标准信号和控制信号来 使用的，它是一种频率稳定、脉冲宽度和幅度有一定要求的脉冲。这种振荡器 电路不需要外界的触发而能自动产生脉冲波，因此被称为自激振荡器。一个脉 冲波系列是和这个脉冲的基本频率相同的正炫波以及许多和这个脉冲基本频率 成整数倍的正炫波谐波合成的，所以脉冲振荡器有时叫做多谐振荡器。用集成 电路构成的振荡器比用分立元件构成的工作要可靠的多，性能稳定。本电路汇 编了用各种集成电路构成的大量振荡器电路。供读者在使用时参考。-、门电路 构成的振荡电路1、图1 是用CMOS 与非门构成的典型的振荡器。当反相器F2 输出正跳时，电容立即使F1 输入为1，输出为0。电阻RT 为CT 对反相器输 出提供放通电路。当CT 放电达到F1 的转折电压时，F1 输出为1，F2 输出为0。电阻连接在F1 的输出端对CT 反方向充电。当CT 被充到F1 的转折电压时，F1 输出为0，F2 为1，于是形成形成周期性多谐振荡。其振荡周期 T=2。2RtCt。电阻Rs 是反相器输入保护电阻。接入与否并不影响振荡频率。2、图2 是用TTL 的非门构成的环形振荡器。三个非门接成闭环形。假定三 个门的平均传输延迟时间都是t，从F1 输入到F3 输出共经过3t 的延迟，Vo 输出就是Vi 的输入，所以输出端的振荡周期T=6t。该电路简单，但t 数值一般 是几十毫微秒，所以振荡频率极高，最高可达8MHz。 3、图3 是用TTL 非门电路组成的带RC 延时电路的RC 环形振荡器。当a 点由高电平跳变为低电平时，b 点电位由低边高，经门2 使C 点电位由高变低，同时又经耦合到d 点，使d 点电位上跳为高电平，所以门3 输出即e 点电位为低。随着c 充电电流减少，d 点电位逐渐降低，低到关门电压时门3 关闭，e 点由低变高，再反馈到门1，使b 点由高变低，d 点下降到较负的电压值，保证
集成电路RC正弦波振荡器
实验三集成电路RC正弦波振荡器 一、实验目的 1．掌握桥式RC正弦波振荡器的电路构成原理。 2．熟悉正弦波振荡器的高速测试方法。 3．观察RC参数对振荡频率的影响，学习振荡频率的测定方法。 二、预习要求 1．复习RC桥式振荡器的工作原理。 2．图5-2所示电路中，调节R1起什么作用，两个二极管起什么作用？ 三、实验原理与参考电路 1．基本RC桥式振荡 电路如图所示，它由两部分组成，即放大电路和选频网络 V F 。由图中可知由于Z1、Z2和R1、R f正好形成一个四臂电桥，因此这种振荡电路常称为RC桥式振荡电路。 Z1 Z2R 图 5-1RC 桥式振荡电路 由图可知， 在 时，经RC反馈网络传输到运放同相端的电压与 同相，即有和。这样，放大电路和由Z1、Z 2 组成的反馈网络刚好形成正反馈系统，可以满足相位平衡条件，因而有可能振荡。 实现稳幅的方法是使电路的R f /R1值随输出电压幅度增大而减小。起振时要求放大器的增益>3,例如，R f用一个具有负温度系数的热敏电阻代替，当输出电压 增加使R f的功耗增大时，热敏电阻R f减小，放大器的增益下降，使的幅值下降。如果参数选择合适，可使输出电压幅值基本恒定，且波形失真较小。 由于集成运放接成同相比例放大电路，它的输出阻抗可视为零，而输入阻抗远比RC 串并联网络的阻抗大得多，可忽略不计，因此，振荡频率即为RC串并联网络的 。RC串并联网络构成正弦振荡电路的正反馈,在处,正反馈系数
，而R 1和R f 当构成电路中的负反馈，反馈系数 。F +与 F -的关系不同，导致输出波形的不同。 2．如图5-2 ，RC 桥式振荡电路由RC 串并联网络和同放大电路组成，图中RC 选频网络形成正反馈电路，并由它决定振荡频率f0,Ra 和Rb 形成负反馈回路，由它决定起振的幅值条件和调节波形的失真与稳幅控制。 在满足1 212,R R R C C C ====的条件下，该电路的： 振荡频率 01 2f RC π= 起振幅值条件 13a b vf a R R A R += ≥ 即 2b a R R ≥ 式中43,//b d d R R R r r =+为二极管的正向动态电阻。 四、实验内容 1．按图5-2所示电路接线。 2．用示波器观察输出波形。 Vo 图5-2 3 ．按表5.1内容测试数据 4．调整Rp 观察波形的变化。
压控振荡器(VCO)工作原理
3．15压控振荡器 一.实验目的 1.了解压控振荡器的组成、工作原理。 2.进一步掌握三角波、方波与压控振荡器之间的关系。 3.掌握压控振荡器的基本参数指标及测试方法。 二.设计原理 电压控制振荡器简称为压控振荡器，通常由VCO(V oltage Controlled Oscillator)表示。是一种将电平变换为相应频率的脉冲变换电路，或者说是输出脉冲频率与输入信号电平成比例的电路。它被广泛地应用在自动控制，自动测量与检测等技术领域。 压控振荡器的控制电压可以有不同的输入方式。如用直流电压作为控制电压，电路可制成频率调节十分方便的信号源；用正弦电压作为控制电压，电路就成为调频振荡器；而用锯齿电压作为控制电压，电路将成为扫频振荡器。 压控振荡器由控制部分、方波、三角波发生器组成框图如下： 反相器 1 反相器 2模 拟 开 关 方波、三角波发生器三角波方波 3-15-1 1.方波、三角波发生器 我们知道，方波的产生有很多种方法，而用运算放大器的非线性应用电路---电压比较器是一种产生方波的最简单的电路之一。而三角波可以通过方波信号积分得到。电路如图3.15.2所示： C 3-15-2
设t=0,Uc=0,Uo 1=+Uz,则Uo=-Uc=0,运放A 1的同相端对地电压为：U+’= 2 12211 R R R U R R R U o z +++ 此时，Uo 1通过R 向C 恒流充电，Uc 线性上升，Uo 线性下降，则U+’下降， 由于运放反相端接地，因此当U+’下降略小于0时，A 1翻转，Uo1跳变为-Uz 见土3.7.2中t=t 1时的波形。根据式3.7.1可知，此时Uo 略小于-R 1×U 2/R 2。 在t=t 1时，Uc=-Uo=R 1×U 2/R 2,Uo1=-Uz.运放A 1的同相端对地电压为： 2 12 211'R R UoR R R UzR U ++ ++ =+ 此时，电容C 恒流放电，Uc 线性下降，Uo 线性上升,则U+’也上升。当U+’ 上升到略大于0时，A 1翻转，Uo 跳变为Uz ，如此周而复始，就可在Uo 端输出幅度为R 1×U 2/R 2的三角波。同时在Uo 1端得到幅度为Uz 的方波。
门电路振荡器
集成电路构成的振荡电路大全 在电子线路中，脉冲振荡器产生的CP脉冲是作为标准信号和控制信号来使用的，它是一种频率稳定、脉冲宽度和幅度有一定要求的脉冲。这种振荡器电路不需要外界的触发而能自动产生脉冲波，因此被称为自激振荡器。一个脉冲波系列是和这个脉冲的基本频率相同的正炫波以及许多和这个脉冲基本频率成整数倍的正炫波谐波合成的，所以脉冲振荡器有时叫做多谐振荡器。用集成电路构成的振荡器比用分立元件构成的工作要可靠的多，性能稳定。本电路汇编了用各种集成电路构成的大量振荡器电路。供读者在使用时参考。 -、门电路构成的振荡电路 1、图1是用CMOS与非门构成的典型的振荡器。当反相器F2 输出正跳时，电容立即使F1输入为1，输出为0。电阻RT为CT对反相器输出提供放通电路。当CT放电达到F1的转折电压时，F1输出为1，F2输出为 0。电阻连接在F1的输出端对CT反方向充电。当CT被充到F1的转折电压时，F1输出为0，F2为1，于是形成形成周期性多谐振荡。其振荡周期T=2。 2RtCt。电阻Rs是反相器输入保护电阻。接入与否并不影响振荡频率。 2、图2是用TTL的非门构成的环形振荡器。三个非门接成闭环形。假定三个门的平均传输延迟时间都是t，从F1输入到F3输出共经过3t的延迟，Vo输出就是Vi的输入，所以输出端的振荡周期T=6t。该电路简单，但t数值一般是几十毫微秒，所以振荡频率极高，最高可达8MHz。
3、图3是用TTL非门电路组成的带RC延时电路的RC环形振荡器。当a点由高电平跳变为低电平时，b点电位由低边高，经门2使C点电位由高变低，同时又经耦合到d点，使d点电位上跳为高电平，所以门3输出即e点电位为低。随着c充电电流减少，d点电位逐渐降低，低到关门电压时门3关闭，e点由低变高，再反馈到门1，使b点由高变低，d点下降到较负的电压值，保证门3输出为高。当c放电使d点上升到开门电压时，门3打开，e点又由高变低，输出电压 Vo又回复为低电平，如此交替循环变化形成连续的自激振荡。振荡周期T=2. 2RC。R可用作频率微调，一般R值小于1k欧姆。RS是保护电阻。 4、图4是用与非门构成的晶体振荡器。该振荡器精度比较高，一般在10^-5，一般将其基准振荡信号作为时间基准来使用。由于受晶体体积的限制，晶体振荡器产生的脉冲频率都比较到，通常是几百KHZ~几MKZ。要想得到频率较低的标准
一种频率稳定的低功耗振荡器电路设计
一种频率稳定的低功耗振荡器电路设计 一种频率稳定的低功耗振荡器电路设计 摘要：设计了一种频率稳定的低功耗张弛振荡器电路。采用恒流源对电容两端同时充电和放电，然后将电容两端电压送入后级比较器进行判决，使得输出频 率只与恒流源电流、电容以及比较器比较窗口相关。该电路采用GSMC0.18 μm CMOS工艺，在5V电源电压以及室温条件下仿真，输出频率为123.6 kHz，平均电流消耗为2.67μA；在2V～5.5V电源电压和-40℃~+85℃的温度变化范围内，输出频率精度在-6.5%~1.3%范围内。关键词：基准电流源；低功耗；振荡器；MCU 对于大多数SoC（System on a Chip）设计而言，时钟发生器模块是必不可少的组成部分。提供时钟参考源一般有两种方式[1]：一种是使用晶体振荡器。它能够提供频率精度很高的时钟信号，并且该频率受电源电压、温度以及工艺（PVT）的影响很小，但需要额外占用两个PAD来连接芯片外面的晶体，从而 增加了芯片的面积和成本。同时，对于外部环境的干扰，晶体振荡器存在停振的可能。另外一种是集成于芯片内部的振荡器。对于对时钟频率要求不是太高的应用环境，采用内部的振荡器既可以节省面积，又可以保证其工作的可靠性。目前，出于功耗和性能的考虑，芯片往往设计多种工作模式。当芯片空闲时，为了节省功耗，可以让芯片进入休眠模式。在休眠模式下，芯片主时钟会被关闭。为了使 芯片能从休眠模式中被唤醒，芯片仍然需要一个低频的时钟信号[2-3]。此时， 低频时钟电路的功耗是最受关注的指标，在低功耗的基础上，提高频率稳定性是 设计中需要解决的问题。本文设计的振荡器除了作为MCU芯片的低功耗模 式时钟以及睡眠模式唤醒源，还可用作上下电复位电路中滤波以及延时的时钟源[4]。要求在低于复位放开阈值电压时即能工作，故该振荡器工作电压范围应较 大。本文采用的振荡器属于张弛振荡器，主要由与电源无关的电流源/恒流源充 放电电路、迟滞比较器和控制开关组成。通过改进的对电容充放电方式，在保证输出频率对电源电压敏感度的基础上，省去了该振荡器对参考电压的需求，即不 需要参考源模块配合其工作，因而达到了进一步降低芯片功耗的目的。1电路设计与分析1.1电路结构与原理本文设计的振荡器结构，由基准电流源/恒
压控振荡器
压控振荡器 指输出频率与输?入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)，频率是输?入信号电压的函数的振荡器VCO，振荡器的?工作状态或振荡回路的元件参数受输?入控制电压的控制，就可构成?一个压控振荡器。 voltage-controlled oscillator LC压控振荡器、RC压控振荡器 1. 简介 压控振荡器的控制特性 其特性?用输出?角频率ω0与输?入控制电压uc之间的关系曲线(图1)来表?示。图中,uc为零时的?角频率ω0,0称为?自由振荡?角频率；曲线在ω0,0处的斜率K0称为控制灵敏度。在通信或测量仪器中，输?入控制电压是欲传输或欲测量的信号（调制信号）。?人们通常把压控振荡器称为调频器，?用以产?生调频信号。在?自动频率控制环路和锁相环环路中，输?入控制电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的?一个受控部件。 压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好、控制灵敏度?高、调频范围宽、频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。晶体压控振荡器的频率稳定度?高，但调频范围窄；RC压控振荡器的频率稳定度低?而调频范围宽，LC压控振荡器居?二者之间。 LC压控型 在任何?一种LC振荡器中，将压控可变电抗元件插?入振荡回路就可形成LC压控振荡器。早期的压控可变电抗元件是电抗管，后来?大都使?用变容?二极管。图 2是克拉泼型LC压控振荡器的原理电路。图中，T为晶体管，L为回路电感，C1、C2、Cv为回路电容,Cv为变容?二极管反向偏置时呈现出的容量;C1、C2通常?比Cv ?大得多。当输?入控制电压uc改变时，Cv随之变化，因?而改变振荡频率。这种压控振荡器的输出频率与输?入控制电压之间的关系为 VCO输出频率与控制电压关系 式中C0是零反向偏压时变容?二极管的电容量；φ是变容?二极管的结电压；γ是结电容变化指数。为了得到线性控制特性，可以采取各种补偿措施。 RC压控振荡器 在单?片集成电路中常?用RC压控多谐振荡器（?见调频器）。
用集成电路组成的振荡器_下_苏成富
电子报/2007年/12月/23日/第019版 职业技能 用集成电路组成的振荡器（下） 上海苏成富 二、触发器组成的振荡电路 图8是用CMOS D触发器组成的占空比可调的脉冲发生器。设电路初始状态Q端为低电平，为高电平。端通过R B对C B充电，使C B两端电压逐渐上升，直至达到置位电平，则端由高变低，Q端由低变高，C A开始被充电，C A两端电压逐渐上升(同时C B通过R B并联的二极管D1放电)，直至达到复位电平，Q端又由高变低，Q端由低变高，完成一个脉冲振荡周期。如果输出脉冲从Q端输出，脉冲持续时间TA=0.7R B C AO截止时间T B=0，7R B C B，重复频率f=1／(T A+T B)。由此可知，决定时间常数T B与T日的是两个完全分开的RC网络，可独立调节其数值而互不影响，实现占空比可调节的脉冲发生器。该脉冲发生器与数据端D、触发端CP的状态无关。 图9是用D触发器组成的多功能振荡器。该振荡器具有起振／停振控制、相位控制的占空比可调控制的功能。V C为起停控制电压，当V C为低电平时，由于二极管D1、D3的钳位作用，使D触发器的复位端R和置位端S的电位为0.6V左右，此值小于门限电平，D触发器维持原状。当V C由低向高跳变时，D触发器输出状态取决于输入电压Vp。若Vp为低电平，输出电压V0也为低电平；若Vp为高电平，V0也为高电平。由此可见，Vp决定了振荡波形的起始电压，也即振荡器的相位，所以Vp又可称为相位控制电压。振荡器的振荡过程同图8电路一样，这里不再赘述。 图10是用施密特触发器附加一个电阻和一个电容组成的振荡器电路。当输出端为“1”时，经电阻R向电容C充电直至上限阈值电压V T+，输出由“1”变为“0”。然后，电容C上的电压经R向输出端放电至下限阈值电压V T-时，输出由“0”变”1”，如此周而复始，电路引起振荡。 图11是用施密特触发器组成的占空比可调的多谐振荡器。用两个可调电阻R1和R2分别与两个极性相反的二极管相接后并联。当改变电阻R1的阻值时，可改变振荡器的充电时间常数，从而改变输出脉冲高电平的宽度T1；当改变电阻R2的阻值时，可改变振荡器的放电时间常数，从而改变输出脉冲低电平的宽度T2。 三、555集成电路组成的振荡器电路 图12是用通用的555时基电路组成的典型振荡器。当电源接通时，由于②脚处于零电平，所以输出端③脚是高电平；当Vc充电到≥2／3Vcc时，③脚由高变低，电路内部放电管导通，电容C经R B的放电管(⑦脚)放电，到Vc≤1／3Vcc时，输出又由低变高，C再次充电。如此周期重复，形成振荡。电路振荡周期T=0.7(RA+2RB)C。改变RA、RB可改变其振荡频率。 图13(a)～(c)是用555电路组成的另一类振荡器，其原理与图12类同。在图12中调节R、C 的值，可改变充放电时间，因此充放电的时间常数不能单独调整。在图13三个电路中，设置了充放电引导二极管，充放电电阻RA、RB可以单独调节，在RA=RB的情况下，可以获得占空比为50%的方波。 四、其他集成电路组成的振荡电路 图14是用TTL的数据选择器1570组成的振荡器，T750四位二选一，每片有4位，每位有DO、D1两路数据输入端和一路输出端Q，每片有一个选择控制端A和功能控制端S。图中，R、C组成积分延时环节，利用电容C的充放电控制选择控制端A的电位V A，使其在门限电平VT 上下变化，从而实现电路不断自动翻转产生方波信号输出的目的。其振荡周期T=2RC。
压控振荡器原理和应用说明
压控振荡器（VCO） 一应用范围 用于各种发射机载波源、扩频通讯载波源或作为混频器本振源。 二基本工作原理 利用变容管结电容Cj随反向偏置电压VT变化而变化的特点(VT=0V时Cj是最大值，一般变容管VT落在2V-8V压间，Cj呈线性变化，VT在8-10V则一般为非线性变化，如图1所示，VT在10-20V时，非线性十分明显），结合低噪声振荡电路设计制作成为振荡器，当改变变容管的控制电压，振荡器振荡频率随之改变，这样的振荡器称作压控振荡器（VCO）。压控振荡器的调谐电压VT要针对所要求的产品类别及典型应用环境(例如用户提供调谐要求，在锁相环使用中泵源提供的输出控制电压范围等)来选择或设计，不同的压控振荡器，对调谐电压VT有不同的要求，一般而言，对调谐线性有较高要求者，VT选在1-10V，对宽频带调谐时，VT则多选择1-20V或1-24V。图1为变容二极管的V－C特性曲线。 (V) T 图1变容二极管的V－C特性曲线 三压控振荡器的基本参数 1 工作频率：规定调谐电压范围内的频率范围称作工作频率，通常单位为“MHz”或 “GHz”。 2 输出功率：在工作频段内输出功率标称值，用Po表示。通常单位为“dBmw”。 3 输出功率平稳度：指在输出振荡频率范围内，功率波动最大值，用△P表示，通常 单位为“dBmw”。 4 调谐灵敏度：定义为调谐电压每变化1V时，引起振荡频率的变化量，用MHz/ △VT 表示，在线性区，灵敏度最高，在非线性区灵敏度降低。 5 谐波抑制：定义在测试频点，二次谐波抑制=10Log(P基波/P谐波)(dBmw)。 6 推频系数：定义为供电电压每变化1V时，引起的测试频点振荡频率的变化量，用MHz/V表示。 7 相位噪声：可以表述为，由于寄生寄相引起的杂散噪声频谱，在偏移主振f0为fm 的带内，各杂散能量的总和按fin平均值+15f0点频谱能量之比，单位为dBC/Hz；相位噪 声特点是频谱能量集中在f0附近，因此fm越小，相噪测量值就越大，目前测量相噪选定
基于施密特触发器的压控振荡器
HUNAN UNIVERSITY 毕业论文 论文题目集成电路应用--基于施密特 触发器的压控振荡器 学生姓名李文 学生学号 20111102122 专业班级电科一班 学院名称物理与微电子科学学院 指导老师陈迪平 学院院长文双春 2015 年 1 月 13 日
第一部分：综述类 问题：概述恒流源的基本概念以及设计思想、按照基本设计思想分析基本型镜像恒流源的工作原理、输出阻抗以及提高输出阻抗的措施 1.恒流源基本概念： 恒流源是输出电流保持恒定的电流源； 理想的恒流源应该具有以下特点： a)不因负载(输出电压)变化而改变； b)不因环境温度变化而改变； c)内阻为无限大（以使其电流可以全部流出到外面） 2.基本恒流源的设计思想 基本的恒流源电路主要是由输入级和输出级构成，输入级提供参考电流，输出级输出需要的恒定电流。 ①构成恒流源电路的基本原则： 恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础。即要求恒流源电路输出恒定电流，因此作为输出级的器件应该是 具有饱和输出电流的伏安特性。这可以采用工作于输出电流饱和状态的BJT 或者MOSFET来实现。为了保证输出晶体管的电流稳定，就必须要满足两个条件：a）其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源；b）输出晶体管的输出电阻尽量大（最好是无穷大）——输出级需要是恒流源。 ②对于输入级器件的要求： 因为输入级需要是恒压源，所以可以采用具有电压饱和伏安特性的器件来作为输入级。一般的pn结二极管就具有这种特性——指数式上升的伏安特性；另外，把增强型MOSFET的源-漏极短接所构成的二极管，也具有类似的伏安特性——抛物线式上升的伏安特性。 在IC中采用二极管作为输入级器件时，一般都是利用三极管进行适当连接而成的集成二极管，因为这种二极管既能够适应IC工艺，又具有其特殊的优点。对于这些三极管，要求它具有一定的放大性能，这才能使得其对应的二极管具有较好的恒压性能。 ③对于输出级器件的要求： 如果采用BJT，为了使其输出电阻增大，就需要设法减小Evarly效应（基区宽度调制效应），即要尽量提高Early电压。 如果采用MOSFET，为了使其输出电阻增大，就需要设法减小其沟道长度调制效应和衬偏效应。因此，这里一般是选用长沟道MOSFET ，而不用短沟道器件。
压控振荡器
摘要 压控振荡器作为无线收发机的重要模块，它不仅为收发机提供稳定的本振信号，还可以倍频产生整个电路所需的时钟信号。它的相位噪声、调节范围、调节灵敏度对无线收发机的性能有很大影响。 文章首先介绍了振荡器的两种基本理论:负反馈理论和负阻振荡理论。分别从起振、平衡、稳定三个方面讨论了振荡器工作所要满足的条件，并对这些条件以公式的形式加以描述。 接着介绍了两种类型的压控振荡器:环形振荡器和LC振荡器。对这两种振荡器的结构、噪声性能和电源的敏感性方面做出了分析和比较，通过分析可以看出LC压控振荡器更加适合于应用在射频领域。紧接着介绍了CMOS工艺可变电容和电感的物理模型，以及从时变和非时变两个方面对相位噪声进行了分析。 最后本文采用csm25Rf工艺并使用Cadence SpectreRF仿真器进行仿真分析，设计了一个COMS LC压控振荡器，频率变化范围为2.34GHz-2.49GHz，振荡的中心频2.4GHz，输出振幅为 480mV，相噪声为100kHz 频率偏移下-91.44dBc/Hz ，1MHz频率偏移下-116.7dBc/Hz， 2.5V电源电压下功耗为18mW。 关键词：LC压控振荡器；片上螺旋电感；可变电容；相位噪声，调谐范围。
ABSTRACT V oltage-control-oscillator is the crucial components of wireless transceiver , it provides local signal and clock for the whole circuit, its performance parameter, such as: phase noise, tuning range, power consumption, have great effect on wireless transceivers. Firstly, two oscillator theorems: negative-feedback theorem and negative-resistance theorem , are presented and the conditions of startup, equilibrium, stabilization required for oscillator are discussed respectively. Secondly , we introduce two types of VCO : ring VCO and LC VCO ,and made a comparison between them , it is obvious that LC VCO are suit for RF application. The physical model for MOS varactor and planar spiral inductor are present. At last, a COMS LC VCO with csm25rf technology is presented , the VCO operates at 2.34GHz to 2.49 GHz, and its oscillation frequency is 2.4GHz. The amplitude is 480 mV. The phase noise at 100 kHz offset is –91.48dBc/Hz, and -116.7dBc/Hz at 1MHz. The power consumption of the core is 18mW with 2.5V power supply. Key Words：LC VCO；on-chip spiral inductor；MOS-varactor；phase noise；turning range.
压控振荡器原理和应用说明
压控振荡器 压控振荡器的控制特性 英文：voltage-controlled oscillator 解释：频率是输入信号电压的函数的振荡器VCO。 指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)。其特性用输出角频率ω0与输入控制电压uc之间的关系曲线(图1)来表示。图中,uc为零时的角频率ω0,0称为自由振荡角频率；曲线在ω0,0处的斜率K0称为控制灵敏度。使振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，就可构成一个压控振荡器。在通信或测量仪器中，输入控制电压是欲传输或欲测量的信号（调制信号）。人们通常把压控振荡器称为调频器，用以产生调频信号。在自动频率控制环路和锁相环环路中，输入控制电压是误差信号电压，压控振荡器是环路中的一个受控部件。 压控振荡器的类型有LC压控振荡器、RC压控振荡器和晶体压控振荡器。对压控振荡器的技术要求主要有：频率稳定度好，控制灵敏度高，调频范围宽，频偏与控制电压成线性关系并宜于集成等。晶体压控振荡器的频率稳定度高，但调频范围窄，RC压控振荡器的频率稳定度低而调频范围宽，LC压控振荡器居二者之间。 LC压控振荡器在任何一种LC振荡器中，将压控可变电抗元件插入振荡回路就可形成LC 压控振荡器。早期的压控可变电抗元件是电抗管，后来大都使用变容二极管。图2是克拉泼型L C压控振荡器的原理电路。图中，T为晶体管，L为回路电感，C1、C2、Cv为回路电容,Cv为变容二极管反向偏置时呈现出的容量;C1、C2通常比Cv大得多。当输入控制电压uc改变时，C v随之变化，因而改变振荡频率。这种压控振荡器的输出频率与输入控制电压之间的关系为 VCO输出频率与控制电压关系