一、簡(jiǎn)介

振蕩器是一種電子元件，用于產(chǎn)生重復(fù)的電子信號(hào)(通常是正弦波或方波)。其電路稱(chēng)為振蕩電路。它們是能夠?qū)⒅绷餍盘?hào)轉(zhuǎn)換為具有特定頻率的交流信號(hào)的電子電路或設(shè)備。根據(jù)振蕩激勵(lì)方式，振蕩器可分為自激振蕩器和驅(qū)動(dòng)振蕩器。按電路結(jié)構(gòu)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(yīng)用于電子工業(yè)、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域。

自激振蕩器電路

振蕩器只是一個(gè)頻率源，通常用于鎖相環(huán)中。詳細(xì)地說(shuō)，它是一種無(wú)需外部信號(hào)激勵(lì)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(fù)阻型。所謂“振蕩”就是交流電，振蕩器包含振蕩的過(guò)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(luò)(將輸出信號(hào)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(lèi)

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(luò)作為選頻移相網(wǎng)絡(luò)的振蕩器通常稱(chēng)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(luò)的正反饋振蕩器稱(chēng)為L(zhǎng)C振蕩器。

LC振蕩器的分類(lèi)：

1)變壓器耦合：?jiǎn)喂躄C正弦波振蕩器，差分對(duì)LC正弦波振蕩器

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

3)改進(jìn)的三點(diǎn)式：克拉普振蕩器、塞勒振蕩器

4) 差分對(duì)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(yīng)和逆壓電效應(yīng)，石英晶體的諧振頻率為ωs。

一個(gè)。當(dāng)ω=ωs時(shí)，壓電效應(yīng)最強(qiáng)，ωs稱(chēng)為基頻。

b. 當(dāng)ω=nωs時(shí)，壓電效應(yīng)也更強(qiáng)，ωs稱(chēng)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(guān)系，即不同的溫度對(duì)應(yīng)不同的振蕩頻率。否則，一旦測(cè)量到振蕩器的輸出值，就可以測(cè)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(huì)變化很大，即對(duì)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(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO)

TCXO是一種石英晶體振蕩器，通過(guò)附加的溫度補(bǔ)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(duì)于石英晶振的頻率溫漂有兩種溫度補(bǔ)償方式：直接補(bǔ)償和間接補(bǔ)償：

1)直接補(bǔ)償

直接補(bǔ)償型TCXO是由熱敏電阻和阻性電容組成的溫度補(bǔ)償電路，在振蕩器中與石英晶振串聯(lián)。當(dāng)溫度變化時(shí)，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(jiǎn)單，成本低，適用于小電壓、低電流場(chǎng)合。但是，當(dāng)晶振精度小于±1pmm時(shí)，直接補(bǔ)償是不合適的。

溫度補(bǔ)償電路簡(jiǎn)圖

2)間接補(bǔ)償

間接補(bǔ)償分為模擬式和數(shù)字式。模擬量間接溫度補(bǔ)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(guò)晶振串聯(lián)電容的變化來(lái)補(bǔ)償晶振的非線性頻率漂移，可以達(dá)到±0.5ppm的高精度。在溫度-電壓轉(zhuǎn)換電路之后的模擬補(bǔ)償電路中加入數(shù)字間接溫度補(bǔ)償，然后在數(shù)字間接溫度補(bǔ)償電路中加入第一級(jí)A/D轉(zhuǎn)換器。這種方法可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度補(bǔ)償，這使得晶振的頻率穩(wěn)定性非常高，但具體的補(bǔ)償電路比較復(fù)雜，成本較高。僅適用于基站和電臺(tái)等高精度場(chǎng)合。

四、振蕩器相關(guān)技術(shù)術(shù)語(yǔ)

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(diǎn)振蕩器。由于器件不可能完全一致，所以在上電瞬間兩個(gè)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(lái)越劇烈，從而導(dǎo)致瞬態(tài)穩(wěn)態(tài). 就這樣，不時(shí)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(jī)型，則設(shè)置振蕩模式。

2 、接通電源，按機(jī)面刻度刻度設(shè)定時(shí)間，如需長(zhǎng)時(shí)間工作，將定時(shí)器調(diào)至“常開(kāi)”位置。

3 、打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，設(shè)定恒溫

1)將控制開(kāi)關(guān)置于“設(shè)定”檔，顯示屏上顯示的溫度即為該檔的設(shè)定溫度。然后調(diào)節(jié)旋鈕，設(shè)置到你需要工作的溫度。(您設(shè)置的工作溫度應(yīng)高于環(huán)境溫度，當(dāng)機(jī)器開(kāi)始加熱時(shí)，黃色指示燈會(huì)亮，否則機(jī)器將無(wú)法工作)

2)將控制部分開(kāi)關(guān)置于“測(cè)量”端。“測(cè)量”結(jié)束時(shí)，顯示屏上顯示的溫度為試驗(yàn)箱內(nèi)空氣的實(shí)際溫度。并且隨著箱內(nèi)溫度的變化，顯示的數(shù)字也會(huì)隨之變化。

3)當(dāng)加熱達(dá)到所需溫度時(shí)，加熱自動(dòng)停止，綠燈亮;當(dāng)測(cè)試箱內(nèi)的熱量散發(fā)到低于您設(shè)定的溫度時(shí)，又會(huì)開(kāi)始新一輪的加熱。

4 、開(kāi)啟震蕩裝置：

1)打開(kāi)控制面板上的擺動(dòng)開(kāi)關(guān)，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(diǎn)。

6. 清洗機(jī)器，保持清潔。

七、注意事項(xiàng)

1. 器具應(yīng)放置在工作臺(tái)面上。環(huán)境應(yīng)干凈整潔，通風(fēng)良好。

2 、用戶自備的電源插座應(yīng)有良好的接地措施。

3 、嚴(yán)禁在機(jī)器正常工作時(shí)移動(dòng)機(jī)器。

4 、不允許有物體撞擊機(jī)器。

5 、禁止兒童靠近機(jī)器，以防發(fā)生意外。

6. 更換保險(xiǎn)絲前確保電源已關(guān)閉。

7. 使用后，請(qǐng)清潔機(jī)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(guó)的MOTO、韓國(guó)的Sunny-Emi等公司都是石英晶體器件的大生產(chǎn)商。我國(guó)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(guó)營(yíng)廠及部分合資企業(yè)等。我國(guó)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(guó)外先進(jìn)水平相比仍有差距。

審核編輯：湯梓紅