如何选择和有效应用振荡器

1892442 2022-11-25 | pdf | 262.24KB | 次下载 | 免费

资料介绍

同步数字系统的出现将不起眼的振荡器变成了现代基于微处理器的数字系统的核心。它的数千种应用催生了范围极广的振荡器源和使用歧管谐振器结构的配置。同步数字系统的出现将不起眼的振荡器变成了现代基于微处理器的数字系统的核心。它的数千种应用催生了范围极广的振荡器源和使用歧管谐振器结构的配置。尽管如此，由于存在各种谐振器、许多不同的内部放大器和几种不同的温度稳定方案，在没有很好地了解它们的用途的情况下，振荡器的选择常常被忽视。所有这些都会影响设备的尺寸、精度、稳定性和成本，以及它们在设计中的应用方式。尽管如此，由于存在各种谐振器、许多不同的内部放大器和几种不同的温度稳定方案，在没有很好地了解它们的用途的情况下，振荡器的选择常常被忽视。所有这些都会影响设备的尺寸、精度、稳定性和成本，以及它们在设计中的应用方式。本文将帮助设计人员更好地了解振荡器的操作和结构，以及它们的关键规格以及它们如何与设计要求相匹配。本文将帮助设计人员更好地了解振荡器的操作和结构，以及它们的关键规格以及它们如何与设计要求相匹配。在此过程中，它将研究输出波形、频率精度和稳定性、相位噪声、抖动、负载和温度变化以及成本，以及如何最好地应用振荡器以实现设计成功。在此过程中，它将研究输出波形、频率精度和稳定性、相位噪声、抖动、负载和温度变化以及成本，以及如何最好地应用振荡器以实现设计成功。振荡器基础知识振荡器基础知识振荡器是一种以所需频率生成周期性波形的电子电路。通用振荡器的功能框图包含放大器和带有频率选择性反馈网络的反馈路径（图 1）。如果环路增益等于或大于所需振荡频率的单位，则可以启动并维持振荡，同时环路的相移等于 2p 弧度的倍数。这是一个正反馈条件。振荡器是一种以所需频率生成周期性波形的电子电路。通用振荡器的功能框图包含放大器和带有频率选择性反馈网络的反馈路径（图 1）。如果环路增益等于或大于所需振荡频率的单位，则可以启动并维持振荡，同时环路的相移等于 2p 弧度的倍数。这是一个正反馈条件。频率相关网络可以是电感电容 (LC) 或电阻电容 (RC) 网络，但精密振荡器通常采用谐振器。谐振器类型的选择是要处理的规范之一，因为每个规范都有自己的优点和缺点。频率相关网络可以是电感电容 (LC) 或电阻电容 (RC) 网络，但精密振荡器通常采用谐振器。谐振器类型的选择是要处理的规范之一，因为每个规范都有自己的优点和缺点。图 1：基本振荡器的功能图，由具有正反馈配置的频率选择网络或谐振器的放大器组成。（图片来源：Digi-Key Electronics）图 1：基本振荡器的功能图，由具有正反馈配置的频率选择网络或谐振器的放大器组成。（图片来源：Digi-Key Electronics）常用的谐振器是石英晶体、表面声波 (SAW) 滤波器或微机电系统 (MEMS)。常用的谐振器是石英晶体、表面声波 (SAW) 滤波器或微机电系统 (MEMS)。当像这样的振荡器首次通电时，电路中唯一的信号就是噪声。由于电路的正反馈，噪声元素在满足振荡的增益和相位状态的频率下以增加的幅度在电路环路中循环。信号幅度增加，直到它受到放大器特性或外部自动增益控制 (AGC) 单元的限制。此时可以控制振荡器输出的波形，常见的波形选择是正弦、削波正弦或逻辑（“0”或“1”）输出。如果选择了逻辑输出，则还必须选择一个逻辑系列（HCMOS、TTL、ECL、LVDS……）。当像这样的振荡器首次通电时，电路中唯一的信号就是噪声。由于电路的正反馈，噪声元素在满足振荡的增益和相位状态的频率下以增加的幅度在电路环路中循环。信号幅度增加，直到它受到放大器特性或外部自动增益控制 (AGC) 单元的限制。此时可以控制振荡器输出的波形，常见的波形选择是正弦、削波正弦或逻辑（“0”或“1”）输出。