[实用新型]一种石英晶体振荡器

说明书

技术领域

本实用新型属于晶体振荡器技术领域，具体而言，涉及一种石英晶体振荡器。

背景技术

石英晶体振荡器是利用石英晶体即二氧化硅的结晶体的压电效应制成的一种谐振器件，基本构成包括石英晶体，在石英晶体的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。变电场的频率与石英晶体的固有频率相同时，振动便变得很强烈，这就是晶体谐振特性的反应。利用这种特性，就可以用石英谐振器取代LC谐振回路、滤波器等。与LC振荡器相比，晶体振荡器的标准性较好，谐振回路的Q值较高，有载情况下Q值依然很高。

现有石英晶体振荡器电路结构复杂，反馈作用弱，难以满足起振条件，输出波形易失真。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种石英晶体振荡器，结构简单，工作稳定，输出波形不易失真。

技术方案：本实用新型所述的石英晶体振荡器，包括依次相连的倍频振荡电路和LC选频回路；所述倍频振荡电路包括三极管Q，串联在三极管Q的基极和集电极之间的电阻Rb1、电阻Rc，串联在三极管Q的基极和发射极之间的电阻Rb2、电阻Re，串联在三极管Q的集电极和发射极之间的并联谐振回路以及石英晶体；所述石英晶体连接在所述三极管Q的发射极和所述并联谐振回路之间用于实现正反馈。石英晶体的Q值和特性阻抗都很高，所以晶体的谐振电阻也很高，即使外电路接入系数很小，此谐振电阻等效到三极管Q输出端的阻抗仍很大，使得三极管Q的电压增益能满足起振条件。振荡频率主要由石英晶体的参数决定，而石英晶体本身参数具有高度稳定性，因此可以保证很高的频率稳定性。

所述并联谐振回路包括电感Lc、电容C1、电容C2和可变电容C3；电感Lc、电容C1、电容C2组成三端LC振荡回路，可变电容C3与电容C1并联。振荡频率fs是和石英晶体两端并联的外电路各电容的等效值，加入可调电容C3，用以微调回路的谐振频率，保证稳定的频率输出，且不影响反馈系数。

所述电阻Rb1阻值为20，电阻Rb2阻值为10，电阻Re阻值为1，电阻Rc阻值为2。通过对电阻值做如上设置，保证三极管Q合适的静态工作点，同时提高电路的稳定性，避免若偏高、偏低都会使振荡器产生严重失真，甚至停振。

所述电感Lc为4uH，所述电容C1为300pF，所述电容C2为1600pF。所述LC选频回路由6.34 pF的电容和0.01H的电感并联组成。

进一步优化上述技术方案，还包括连接于所述倍频振荡电路和所述LC选频回路之间的倍频缓冲电路，倍频缓冲电路采用二极管D。增加倍频缓冲电路，以满足石英晶体振荡器的输出频率达到更多的使用要求。由于二极管的非线性特性，二极管的输出端含有多种基频的谐波频率，LC选频回路充当滤波器的功能，只有符合要求的频率通过，达到向负载输出有用的谐波功率。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点：本实用新型提供的石英晶体振荡器，将石英晶体连接在三极管Q的发射极，利用三极管Q本身的性能，使得电路的正反馈作用最强，满足起振条件，保证稳定的频率输出，振频频率符合标称频率，稳定在石英晶体的感性区内，电抗曲线陡峭，稳频性能极好；整个电路设计简单，采用元器件数量较少，易于实现，且能满足多种输出要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：如附图1所示的石英晶体振荡器，包括依次相连的倍频振荡电路、倍频缓冲电路和LC选频回路；倍频振荡电路包括三极管Q，串联在三极管Q的基极和集电极之间的电阻Rb1、电阻Rc，串联在三极管Q的基极和发射极之间的电阻Rb2、电阻Re以及串联在三极管Q的集电极和发射极之间的并联谐振回路、石英晶体；石英晶体连接在三极管Q的发射极和并联谐振回路之间用于实现正反馈；所述并联谐振回路包括电感Lc、电容C1、电容C2和可变电容C3；电容C1和可变电容C3并联后串联电容C2，电感Lc一端与电容C1、可变电容C3的连接点相连，另一端与电容C2相连；倍频缓冲电路为二极管D。

电阻Rb1阻值为20，电阻Rb2阻值为10，电阻Re阻值为1，电阻Rc阻值为2。电感Lc为4uH，电容C1为300pF，电容C2为1600pF。LC选频回路由6.34 pF的电容和0.01H的电感并联组成。