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1、中文名称：振荡器(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。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。振 荡 器 （ 英 文 ： oscillator） 是 一 种 能 量 转 换 装 置 将 直 流 电 能 转
2、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
3、 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 、
4、 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
5、 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
6、 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
7、 要 的 波 形 。 振 荡 器 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
8、 荡 器 ”。 bb 大 容 量 振 荡 器振 荡 器 的 分 类振 荡 器 主 要 分 为 RC， LC 振 荡 器 和 晶 体 振 荡 器 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 ： 变 压 器 耦 合 单 管 LC 正 弦 振 荡 器 差 分 对 管 LC 正 弦 振 荡 器 三 点 式 电 容 三
9、 点 式 (考 毕 兹 )振 荡 器 电 感 三 点 式 (哈 特 莱 )振 荡 器 改 进 三 点 式 克 拉 泼 振 荡 器 西 勒 振 荡 器 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 s 当 =s 时 ， 压 电 效 应 最 强 ,称s 为 基 频 当 =ns 时 ， 压 电 效 应 也 较 强 ， 称 之 为 泛 音 频 率 温 度 系 数 振
10、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
11、 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 /p 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
12、(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
13、 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
14、 ， 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（ 1/2） ， 同 时 也 存 在 一 个 并 联 谐 振 频 率 fop（ 1/2)。 由 于Co?C， fop 与 fos 之 间 之 差 值 很 小 ， 并 且 R?OL， R?1/OC， 所 以 谐 振 电 路 的 品 质 因 数 Q 非 常 高 （ 可
15、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
