《电子线路》第三章（3-3）LC振荡器的频率稳定度

今第三章正弦渡振器心 33LC振荡器的频率稳定度 (1)定义:频率稳定度又称频稳度,指在规定时间 内,规定的温度、湿度、电源电压等变化范围内,振 荡频率的相对变化量。 (2)种类 按规定时间的长短不同,频稳度可分: 长期频稳度:一天以上乃至几个月内因元器件老化 而引起的频率相对变化量。 短期频稳度:一天内因温度、电源电压等外界因 素变化而引起的频率相对变化量

3.3 LC 振荡器的频率稳定度 (1) 定义：频率稳定度又称频稳度，指在规定时间 内，规定的温度、湿度、电源电压等变化范围内，振 荡频率的相对变化量。 (2) 种类 按规定时间的长短不同，频稳度可分： 长期频稳度：一天以上乃至几个月内因元器件老化 而引起的频率相对变化量。 短期频稳度：一天内因温度、电源电压等外界因 素变化而引起的频率相对变化量

今第三章正弦渡振器心 瞬时(秒级)频稳度:电路内部噪声引起的频率相对 变化量 通常指短期频稳度。 (3)表式 若将规定时间划分为n个等间隔,各间隔内实测 的振荡频率分别为f1,f…f,则当振荡频率规定为∫。。 (标称频率)时,短期频稳度的定义为 Af。 osc I N(f =lim,∑ osc/ Af。 OSc n→>oni=1 OSc OSC OSC

瞬时(秒级)频稳度：电路内部噪声引起的频率相对 变化量。 通常指短期频稳度。 (3) 表式 若将规定时间划分为 n 个等间隔，各间隔内实测 的振荡频率分别为 ，则当振荡频率规定为 (标称频率)时，短期频稳度的定义为 n f f  f 1 2 , osc f 2 osc osc osc osc 1 osc osc ] (Δ ) Δ [ 1 lim Δ f f f f f n f i n n i =  − → =

今第三章正弦波振孟器心 式中,(△。)=f1-f。为第i个时间间隔内实测的 绝对频差。 =lm12-f为绝对频差的平均值,称为 n→ 绝对频率准确度。4越小,频率准确度就越高。 (4)对频稳度的不同要求 用途中波电台信号发生器电视发射机高糖度信号 频稳度10-5 10-710+-1031027-10°

式中， 为第 i 个时间间隔内实测的 绝对频差。 osc i osc ( f ) f f  i = − 为绝对频差的平均值，称为 绝对频率准确度。 越小，频率准确度就越高。 ( ) 1 Δ lim i osc 1 osc f f n f n n i =  − → = Δ osc f (4) 对频稳度的不同要求 高精度信号 发生器 5 10− 7 10− 4 5 10 10 − − − 7 9 10 10 − − − 用 途 中波电台 信号发生器 电视发射机 频稳度

今第三章正弦波振孟器岭 33.1提高频稳度的基本措施 首先分析外界因素对振荡频率变化的影响。 频稳度的定性分析 1.振荡频率的图解 由相位平衡条件(osc)=0 即91(0)=qA(00)+q1(o)≈g2()+q=0 说明:(1)、(o)主要取决于并联谐振回路的相 移φ2(ω),它在谐振频率附近随o的变化十分剧烈;

3.3.1 提高频稳度的基本措施 首先分析外界因素对振荡频率变化的影响。 一、频稳度的定性分析 1. 振荡频率的图解 由相位平衡条件  T ( OSC ) = 0 即  T (osc ) = A (osc )+f (osc )  Z (osc )+f = 0 说明：(1) 主要取决于并联谐振回路的相 移 ，它在谐振频率附近随  的变化十分剧烈； ( )  A  ( ) z 

第三章正弦波振器心 (2)q1(o随a的变化相对地要缓慢的多,可近似认 为它与频率无关的常数,用9表示 得 q2(0)= 故:g2()曲线与高度为-q1水平线相交点上所对应 的角频率—振荡角频率ω。。 2.影响振荡频率O。s的参数 由 P,oos=-arctan e 2(0-a0) 知:影响振荡频率0的参数是a、Q和q。因此, 讨论频稳度就是分析外界因素通过这三个参数对振荡

(2) 随  的变化相对地要缓慢的多，可近似认 为它与频率无关的常数，用 表示。 ( ) f   f 得： Z osc f  ( ) = − 2. 影响振荡频率 osc 的参数 故： 曲线与高度为 水平线相交点上所对应 的角频率——振荡角频率 。 ( )  Z  −f osc 由 0 0 Z osc e 2( ) ( ) arctan      − = − Q 知：影响振荡频率 的参数是 。因此， 讨论频稳度就是分析外界因素通过这三个参数对振荡 osc 0 、Qe 和f

今第三章正弦波振孟器心 oI 频率变化的影响。 (e),9 49(), Q>Q 9(0) pr (1)若谐振回路的L和 \Od Oo C变化,使谐振频率a产 生△an的变化,则(a) (b) Q Q (e), 曲线沿横坐标轴平移△an e>0e 曲线形状不变。可见,由 -9, 此引起振荡频率的变化量 A p 实际就是回路诸振频率的 变化量,即△On=△a0, 图a)

频率变化的影响。 (1) 若谐振回路的 L 和 C 变化，使谐振频率 产 生 的变化，则 曲线沿横坐标轴平移 ， 曲线形状不变。可见，由 此引起振荡频率的变化量 实际就是回路谐振频率的 变化量，即 ， 图(a)。 0 ( ) z  Δosc = Δ0 Δ0 Δ0

今第三章正弦渡振器岭 19(c),9r Q(),9 (2)若负载和管子参数变 Q 2>2 e(o) 化,使谐振回路的g增加△Q, 则φ2(ω)曲线变陡。△Q引起 振荡频率的变化量与q1大小 Q 有关。△。>Aa。图(b)。 1(),9 2() 0e>2 )若9产生△q,则g()曲“ 线形状不变,而交点移动。 △q1引起振荡频率的变化q与Q的大小有关

(2) 若负载和管子参数变 化，使谐振回路的 增加 ， 则 曲线变陡。 引起 振荡频率的变化量与 大小 有关。 。图(b)。 Qe ( ) z  Qe  f osc Δ osc Δ'   Qe (3) 若 产生 ，则 曲 线形状不变，而交点移动。  f f ( ) z  f 引起振荡频率的变化  f 与 Qe 的大小有关

今第三章正弦波振孟器岭 3.讨论 提高LC振荡器频稳度的措施 ①减小△an、△Q和△,尤其是△an,为此必 须减小外界因素的变化和a、Q和q对外界因素变化 的敏感度。 ②减小q1和增大Q。,目的是减小由△Q.、△gn 引起的振荡频率变化量。 二、提高频稳度的基本措施 1.减小外界因素的变化

3. 讨论 提高 LC 振荡器频稳度的措施 ① 减小 、 和 ，尤其是 ，为此必 须减小外界因素的变化和 对外界因素变化 的敏感度。 Δ0 0 、Qe 和f 0 Qe f ② 减小 和增大 ，目的是减小由 、 引起的振荡频率变化量。  f Qe Qe f 二、提高频稳度的基本措施 1. 减小外界因素的变化

今第三章正弦渡振器心 外界因素:温度、湿度、大气压力、电源电压、 周围磁场、机械振动及负载变化等,其中尤以温度的 影响最严重。 措施:减振、恒温、密封(湿度、大气压)、高稳定 度电源、屏蔽罩、振荡器与负载间播入跟随器。 2.提高振荡回路标准性 (1)标准性:振荡回路在外界因素变化时保持固有 谐振频率不变的能力。 △a标准性越高,就越小

外界因素：温度、湿度、大气压力、电源电压、 周围磁场、机械振动及负载变化等，其中尤以温度的 影响最严重。 措施：减振、恒温、密封(湿度、大气压)、高稳定 度电源、屏蔽罩、振荡器与负载间播入跟随器。 2. 提高振荡回路标准性 (1) 标准性：振荡回路在外界因素变化时保持固有 谐振频率不变的能力。 Δ0 标准性越高，就越小

今第三章正弦渡振器心 (2)△00与△L、△C的关系 (L+△D(C+△C) △L AC (1+)(1+) 将此式展开,忽略高阶小量,化简化为 a0+Ab≈an(1-、AC1≈02L2C CAL △L AC 2C 1△L△C △a0≈=00(+ 2C

(2) Δ0 与 L、C 的关系 ) Δ )(1 Δ (1 1 ( Δ )( Δ ) 1 0 Δ 0 0 C C L L L C C L + + =  + +  +  =  将此式展开，忽略高阶小量，化简化为 0 + Δ0 C C L L C C L L Δ 2 Δ 1 2 1 ) 2 Δ )(1 2 Δ (1 0 − −  0 − 0 − 0 ) Δ Δ ( 2 1 0 0 C C L L   −  +