高穩(wěn)定度晶體振蕩器

一般石英晶體振蕩器能達(dá)到10負(fù)5次方的頻率穩(wěn)定度。若要得到10負(fù)8次方~10負(fù)7次方甚至更高頻率穩(wěn)定度的石英晶體振蕩器，就要采取相應(yīng)的措施。由于影響頻率穩(wěn)定的高穩(wěn)定石英晶體振蕩器，其性能比較見(jiàn)表5.3-5

以上兩種高穩(wěn)定石英晶體振蕩器，在采取措施克服溫度影響的同時(shí)期，也要將其它因此，比如電源電壓，負(fù)載等影響減小到一定程度，融總的頻率穩(wěn)定度仍是不高的。

1）恒溫控制晶體振蕩器 該種振蕩器的基本原理就是將石英諧振器及影響頻率的某些元件放置在受控制的恒溫槽名內(nèi)，這樣即使外界溫度變化，晶體振蕩的頻率也很少變化。

恒溫槽是一個(gè)小的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)。它能使保溫瓶?jī)?nèi)溫度維持在某一確定的數(shù)值。恒溫溫度選擇在晶體山廠時(shí)指定的拐點(diǎn)溫度附近。（參考圖5.1-9）常用字的控制電路見(jiàn)圖5.3-18。

電路中V1、V2構(gòu)成互感耦合振蕩器，振蕩的強(qiáng)度由反饋網(wǎng)絡(luò)中的測(cè)溫電橋控制。其輸出經(jīng)二級(jí)管VD1、VD2整流濾波后，控制VA的偏壓，使之與振蕩幅度成比例變化，從而控制了V4的基極注入電阻，它將杜瓦瓶中的溫度升至給定的數(shù)值，如50度。當(dāng)瓶?jī)?nèi)溫度高于50度時(shí)，測(cè)溫電橋溫電橋中的電阻RT的電阻值減小，振蕩幅度減小，從而使V3的偏壓減小，流經(jīng)RH的電流IO減小，瓶?jī)?nèi)的溫度下降到給定值50度左右，使瓶?jī)?nèi)溫度維持恒定。

圖5.3-19為ZGW-5型高穩(wěn)定晶體振蕩器的原理圖。圖中晶體管V1和石英晶體組成振蕩器。V2、VA組成共射一共基放放大電路，其作用是既隔離了后級(jí)對(duì)晶體振蕩器的影響，又是有較高的電壓放大作用，是放大5MHZ信號(hào)。抑制其他組成選頻放大器，其作用是放大5MHZ信號(hào)。抑制其他頻率信號(hào)以保證輸出波形更接近正弦，且輸出電壓的幅度和功率足夠大。

晶體管V1的參數(shù)及電源電壓的變化將影響晶體振蕩器的振蕩幅度，為穩(wěn)定幅度由V4管引回振蕩信號(hào)，經(jīng)VD1、VD2和C10整流濾波成為直流反饋電壓UP1、UP的絕對(duì)值也增大，從而使V1的基極電位降低，集電極靜態(tài)電流減小，這樣V1的基極電位降低，集電極靜態(tài)電流減小，這樣V1就可以在振幅較小時(shí)進(jìn)入截止區(qū)，達(dá)到穩(wěn)定振幅的目的。采用振蕩自動(dòng)控制，對(duì)提高晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度和避免因振幅過(guò)大而造成輸出波形失真有一定作用。

2）ZWB型溫度補(bǔ)償晶體振蕩器 如圖5.3-20所示，該類(lèi)型晶體振蕩電路的基本原理是根據(jù)晶體頻率隨溫度變化的一定規(guī)律，采用變?nèi)荻O管和熱敏電阻RT組成的溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，使振蕩器的頻率產(chǎn)生一反向變化，從而減小振蕩器頻率隨溫度的變化。

電路中，V1與晶體組成并聯(lián)型晶體振蕩器。V2為放大器，為減小V2對(duì)振蕩器的影響，所以振蕩器輸出信號(hào)從9千歐和6.2千歐之間引至V2基極。V2為射極輸出器，以提高輸出帶負(fù)載能力。變?nèi)荻O管為晶體負(fù)載電容，它的反偏電壓由外接直流電源+B供給，并用熱敏補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)控制變?nèi)荻O管兩端反向電壓UD，適當(dāng)調(diào)整熱敏補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的元件參數(shù)，使UD隨溫度變化，恰給能抵消晶體的頻率隨溫度的變化，從而得到較高的頻率穩(wěn)定度。

目前，石英晶體的生產(chǎn)單位已將某些頻率的恒溫控制晶體振蕩器和溫度補(bǔ)償晶體振蕩作為標(biāo)準(zhǔn)部件供使用單位采用。表5.3-6、表5.3-7和表5.3-8列出了如上兩種類(lèi)型振蕩器的標(biāo)準(zhǔn)部件性能指標(biāo)，供使用時(shí)參考。