本帖最后由 maychang 于 2017-9-10 22:35 编辑
这里有必要讲两句题外的话。图(12)左边是和图(11)一样的石英晶体振荡电路，右边是三极管集电极上的并联谐振回路。A、B两端施加信号，如果A、B两端信号频率高于LC并联谐振回路频率，那么从A、B两端看此谐振回路呈现电容性；如果A、B两端信号频率低于LC并联谐振回路频率，那么从A、B两端看此谐振回路呈现电感性。而且电感量和电容量的变化可以相当大。电感L1和电容C1并联，且其谐振频率稍低于石英晶体标称频率。那么，在石英晶体标称频率上，电感L1和电容C1构成的并联谐振回路呈现出电容性。因为在电感L1和电容C1构成的并联谐振回路固有频率上，感抗与容抗相等，那么在外加信号频率高于该谐振回路固有频率时，容抗小而感抗大，流过电容的电流绝对值大于流过电感的电流绝对值，从三极管集电极看过去，总电流为容性。所以，电感L1和电容C1相当于一支小电容接在三极管集电极和地线之间。
三极管发射极与地之间有一支较大的电容Ce，可以认为交流通路三极管发射极接地。
由此我们可以知道：图(11)的交流通路为图(12)。图(12)中，标注C1&L1的电容，就是电感L1和电容C1构成的并联谐振回路在石英晶体标称频率上的等效电容。
如果把图(12)中的石英晶体换成一支电感，那么图(12)和图(01)左边的考毕子振荡电路完全相同。可见图(12)也是由考毕子振荡电路变化出来的石英晶体振荡电路。
图(11)电路在石英晶体损坏时是不会产生振荡的。如果石英晶体损坏，那么三极管集电极与基极之间只有三极管集电极与基极的分布电容，不满足图(01)中两种电路中任何一种，故不能产生振荡。
图(11)电路在电感L1和电容C1构成的并联谐振回路固有频率低于石英晶体标称频率时，也不能产生振荡，因为此时L1和C1构成的并联谐振回路表现出电感性。如果要产生振荡，必须三极管基极到地是电感性，这样才能够与石英晶体(在fs到fp之外表现出电容性)构成哈特莱电路而产生振荡。
图(11)电路，以及其它石英晶体接在反相放大器输出与输入之间的振荡电路，往往被称为皮尔斯(Pierce)电路。
结语 在集成电路时代，像图(09)或者图(11)那样的振荡电路，没有人再使用了。 图(13) 现在都是把振荡电路的放大器部分做到芯片当中，外接的元件往往只有一支石英晶体和两支电容，例如图(13)所示的单片机振荡电路。芯片内部就是一个已经偏置好的反相放大器。有些芯片甚至连这两支电容都做到了芯片里面。此电路石英晶体损坏后是不会产生振荡的。 直到目前，电感是无法集成到芯片里面的。图(09)或者图(11)中的电感都是作为单端放大器中三极管集电极电流通路，要取消这个电感也很容易：把放大器的输出级做成推挽形式即可。这正好符合集成电路的要求：尽量少用电阻和电容，多用管子。因为电阻和电容占用芯片面积比管子大得多。而分立元器件电路则要求尽量少用管子，因为管子比电阻贵。 但是，分立元器件时代电路设计的一些原则，在集成电路时代仍然应该遵循。例如，工作状态不确定的电路不能使用，石英晶体损坏后电路不应该产生其它频率的振荡。这可以看作是电路可靠性的问题。
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考毕子振荡电路变化出的晶体振荡电路.rar
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