振荡器原理

只看该作者 · 2015-9-27 10:08

振荡器由一个放大器和反馈网络组成，反馈网络起到频率选择的作用。图中通过一个框图来说明振荡器的基本原理。
其中：
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A(f)是放大器部分，给这个闭环系统提供能量以保持其振荡。
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B(f)是反馈通道，它决定了振荡器的频率。
为了起振，Barkhausen条件必须得到满足。即闭环增益应大于1，并且总相移为360°。
为了让振荡器工作，要保证|A(f)|.|B(f)| >> 1。这意味着开环增益应远大于1，到达稳定振荡所需的时间取决于这个开环增益。然而，仅满足以上条件是不够解释为什么晶体振荡器可以开始振荡。为了起振，还需要向其提供启动所需的电能。一般来说，上电的能量瞬变以及噪声可以提供所需的能量。应当注意到，这个启动能量应该足够多，从而能够保证通过触发使振荡器在所需的频率工作。
实际上，在这种条件下的放大器是非常不稳定的，任何干扰进入这种正反馈闭环系统都会使其不稳定并引发振荡启动。干扰可能源于上电，器件禁用/使能的操作以及晶振热噪声等...。同时必须注意到，只有在晶振工作频率范围内的噪声才能被放大，这部分相对于噪声的全部能量来说只是一小部分，这也就是为什么晶体振荡器需要相当长的时间才能启动的原因。