9.7.4石英晶體振蕩電路目前一頁\總數三十二頁\編于七點正弦波振蕩器的頻率穩定問題頻率穩定度頻率穩定度一般用一段時間內頻率的相對變化量來表示。影響振蕩頻率的主要因素影響振蕩頻率的主要因素主要是LC并聯回路的參數L、C和R對品質因數Q的影響，Q值越高，選頻特性越好，頻率越穩定。LC振蕩電路的Q為數百，石英晶體振蕩電路的Q為104106提高頻率穩定度的措施提高頻率穩定度的措施是盡量減小R并加大L/C值。在要求頻率穩定度很高的場合，采用石英晶體振蕩器。目前二頁\總數三十二頁\編于七點石英晶體的基本特性石英晶體的物理特性石英晶體是一種各向異性的結晶體，主要成分是二氧化硅。石英晶體的壓電效應

若在晶片的兩個極板間加一電場，會使晶體產生機械變形；反之，若在極板間施加機械力，又會在相應的方向上產生電場。石英晶體的壓電諧振

當晶片兩極加上交變電壓時，晶片就會產生機械變形振蕩，同時晶片的機械振蕩又會產生交流電場。當外加交變電壓的頻率等于晶片的固有頻率（與晶片尺寸有關）時，機械振蕩幅度最大。目前三頁\總數三十二頁\編于七點OfXfsfp容性容性感性石英晶體的等效電路Co為靜電電容，約10-12F～10-11F。L模擬晶體的慣性，約10-3～102H。C模擬晶體的彈性，約10-14～10-13F。R等效摩擦損耗，約幾百?；芈返腝很大，可達104～106。目前四頁\總數三十二頁\編于七點石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器有并聯型晶體振蕩器和串聯型晶體振蕩器兩類。并聯型晶體振蕩器中，石英晶體以并聯諧振的形式出現，起電感作用。串聯型晶體振蕩器中，石英晶體以串聯諧振的形式出現，起電阻作用。目前五頁\總數三十二頁\編于七點振蕩頻率一、并聯型石英晶體振蕩電路目前六頁\總數三十二頁\編于七點當振蕩頻率等于fS時，晶體阻抗最小，且為純電阻，此時正反饋最強，相移為零，電路滿足自激振蕩條件。振蕩頻率調節R可改變反饋的強弱，以獲得良好的正弦波。二、串聯型石英晶體振蕩電路目前七頁\總數三十二頁\編于七點9.8非正弦信號產生電路非正弦信號產生電路有方波產生電路、三角波產生電路、鋸齒波產生電路等。目前八頁\總數三十二頁\編于七點9.8.1電壓比較器電壓比較器是一種用來比較輸入信號vi和參考電壓VREF的電路。運算放大器工作在非線性狀態下。特點：開環，虛短不成立增益A0大于105目前九頁\總數三十二頁\編于七點單門限電壓比較器當vID=vi-VREF＜0時，運放處于負飽和狀態，vo=VOL；當vID=vi-VREF＞0時，運放轉入正飽和狀態，vo=VOＨ；兩個二極管是為了避免集成運放內部管子進入深飽和區來提高響應速度。門限電壓目前十頁\總數三十二頁\編于七點輸入為正負對稱的正弦波時，輸出為方波。電壓傳輸特性（1）過零比較器目前十一頁\總數三十二頁\編于七點電壓傳輸特性（2）門限電壓不為零的比較器目前十二頁\總數三十二頁\編于七點9.8.1已知Rb=51K，Rc=5.1K，=50，VCES≈0，ICEO≈0，試求：(1)當vI=1V時，vO=?(2)當vI=3V時，vO=?(3)當vI=5sint(V)時，試畫出vI、vO2和vO的波形。解：(1)當vI=1V時，vO=0V(2)當vI=3V時，vO=6V(3)當vI=5sint(V)時vO目前十三頁\總數三十二頁\編于七點單門限比較器的抗干擾能力應為高電平錯誤電平目前十四頁\總數三十二頁\編于七點遲滯比較器上門限電壓下門限電壓回差電壓目前十五頁\總數三十二頁\編于七點傳輸特性+VOHvIvO-VOLOVT+VT-目前十六頁\總數三十二頁\編于七點通過上述幾種電壓比較器的分析，可得出如下結論：（1）用于電壓比較器的運放，通常工作在開環或正反饋狀態和非線性區，其輸出電壓只有高電平VOH和低電VOL兩種情況。（2）一般用電壓傳輸特性來描述輸出電壓與輸入電壓的函數關系。（3）電壓傳輸特性的關鍵要素

輸出電壓的高電平VOH和低電平VOL

門限電壓輸出電壓的跳變方向令vP＝vN所求出的vI就是門限電壓vI等于門限電壓時輸出電壓發生跳變跳變方向取決于是同相輸入方式還是反相輸入方式目前十七頁\總數三十二頁\編于七點9.8.6已知VZ=6V，(1)試畫出該電路的電壓傳輸特性；(2)畫出幅值為6V正弦信號電壓vi所對應的輸出電壓波形。解：目前十八頁\總數三十二頁\編于七點集成電壓比較器集成電壓比較器比集成運算放大器的開環增益低、失調電壓大、共模抑制比小，因而它的靈敏度往往不如用集成運算放大器構成的比較器高，但由于集成電壓比較器通常工作在兩種狀態之一，因此不需要頻率補償電容，也就不存在像集成運算放大器那樣因加入補償電容引起轉換速率受限。根據輸出方式不同，集成電壓比較器可分為普通、集電極開路輸出或互補輸出三種情況。目前十九頁\總數三十二頁\編于七點9.8.2方波產生電路目前二十頁\總數三十二頁\編于七點一、電路組成穩壓管雙向限幅目前二十一頁\總數三十二頁\編于七點設t=0時，vC=0，vO=+VZtOvCOvOt當v-=vC=v+時，t1t2當v-=vC=v+時，輸出又一次跳變，vO=+VZ輸出跳變，vO=-VZ二、工作原理目前二十二頁\總數三十二頁\編于七點tOvCOvOtt1t2三、振蕩周期改變充放電回路的時間常數及滯回比較器的電阻，即可改變振蕩周期。目前二十三頁\總數三十二頁\編于七點9.8.3三角波產生電路目前二十四頁\總數三十二頁\編于七點一、電路組成積分電路同相輸入遲滯比較器目前二十五頁\總數三十二頁\編于七點OvO1tOvOt當v+=v-=0時，滯回比較器的輸出發生跳變。二、工作原理目前二十六頁\總數三十二頁\編于七點OvO1tOvOt三、輸出幅度和振蕩周期當v+=v-=0時，vO1跳變為-VZ，vO達到最大值Vom。三角波的輸出幅度振蕩周期目前二十七頁\總數三十二頁\編于七點9.8.3鋸齒波產生電路目前二十八頁\總數三十二頁\編于七點一、電路組成充放電時間常數不同目前二十九頁\總數三十二頁\編于七點OvO1tOvOtT1