晶体振荡器如何获得漂亮的波形输出

发布时间:2023-03-30  

我们做过很多Colpitts晶体振荡器,输出的波形一般都不是很正弦,比如这个图里面的波形,已经算是很好看的了。

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那么,如何获得漂亮的波形输出呢?我记得GQRP会刊Sprat曾经介绍过一种方案,仔细控制反馈的量,使得波形接近正弦。而EMRFD给出了另外一种方案,就是从晶体对地电容直接输出。

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上海还处在封控中,新居阳台上的元件屈指可数。我还是想法子攒齐了一套,只不过元件参数稍许改动。今天我们实际制作验证下,看看波形是不是很漂亮。

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利用值得信任的巧克力洞洞板进行制作,也就是太太做顿午饭的时间,等她叫吃饭的时候,焊接已经完成,只待测试了。注意左上的引脚,作为接地的连接,是非常方便而结实的。电源直接接在插针上面。

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所幸,我把电源和示波器留在身边了,所以接上电源和示波器探头(使用10X尽量减少对电路的影响)

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我们看到的波形是这样的,前所未有的好波形。Vpp 2.78V,频率7.00799MHz,比晶体标称频率7.010MHz低了差不多2kHz,非常合理,因为标称频率的负载电容是20pF,而这个电路至少有100pF以上的负载电容。

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我们看下EMRFD这本书对这个电路的说明:

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这个输出的谐波低于-50dBc,而且相位噪声也低。那么为啥我们在电路当中不常见呢?首先,振荡器的谐波一般不会引起很大的问题,不管是放大后直接发射,还是作为变频机的本振,因为后面的滤波器或者选频电路都能解除这些问题。其次,这种输出方式,比较容易将输出口的分布参数和波动带入振荡回路,哪怕只是对频率的影响,都是比较不容易接受的。所以,我会强调使用10x探头。


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