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請教幾個(gè)晶振電路的問題 |
| 作者：lewyong 欄目：技術(shù)交流 |
畢設(shè)準(zhǔn)備做一個(gè)Pierce振蕩器，請教幾個(gè)晶振電路的問題，希望大家能指點(diǎn)一下： 1.為什么Pierce比colbitts電路更穩(wěn)定，二者的特點(diǎn)各是什么？ 2.起振條件和穩(wěn)定性有什么決定？ 3.有沒有系統(tǒng)論述晶振電路的資料？如能提供不勝感激 如果哪位高人能指點(diǎn)一下設(shè)計(jì)要點(diǎn)，小弟感恩不盡 |
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| 作者： thw 于 2006/2/7 9:40:00 發(fā)布：
買本高頻的書看看吧． １，兩個(gè)根本不是一個(gè)類型的電路，一個(gè)晶體震蕩電路一個(gè)電容反饋式電路．Ｐ的頻穩(wěn)度由晶振確定，一般１０＾-9．Ｃ的頻穩(wěn)度由于雜散電容影響只能到１０＾－４ ２，起振條件ＡＢ＞１．Ａ＝開環(huán)放大系數(shù)，Ｂ＝反饋系數(shù) ３，ＧＯＯＧＬＥ找吧．．． |
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| 3樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/2/7 11:05:00 發(fā)布：
謝謝 thw ，不過有些觀點(diǎn)我不敢茍同 1.C和P都應(yīng)該屬于負(fù)阻振蕩，也可以說是三點(diǎn)式振蕩，都是利用晶振的高Q值（ωs與ωp非常接近）。兩者的電路基本一致，只是不同的端作為交流地，因此我認(rèn)為兩者都應(yīng)該是晶振電路。C屬于電容反饋式電路，第一次聽說，不過很形象，那你的意思是C不是利用晶振的高Q值，而是重在反饋電容上嗎？ “Ｃ的頻穩(wěn)度由于雜散電容影響只能到１０＾－４”，你的意思是C1的兩端都接在了管子上,而Pierce的兩個(gè)電容都都有一端接地，因此Col會受到管子電容的影響吧。 2.起振條件這個(gè)問題我沒表達(dá)清楚，我想問的是它與那些參數(shù)有關(guān)，它們之間又怎樣的折衷關(guān)系。比如，電流越大起振越快，但太大的電路會出現(xiàn)包絡(luò)，使晶振停振。那么，電流要給多大合適，有沒有理論方面的關(guān)系式？ 3.google上我搜了，也看了幾篇IEEE的文章，但還沒發(fā)現(xiàn)通俗易懂并且講的系統(tǒng)的，所以請教前輩們能否提供資料名稱，免得我大海撈針。 * - 本貼最后修改時(shí)間：2006-2-7 11:27:08 修改者：lewyong
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| 4樓： | >>參與討論 |
| 作者： thw 于 2006/2/7 16:56:00 發(fā)布：
不好意思． 我們課本學(xué)的colbitts震蕩電路跟這個(gè)的差別非常大，沒有晶振元件．減小雜散電容影響是說減小管子結(jié)電容的接入系數(shù)，可以查一下改進(jìn)colbitts的西勒振蕩電路． 晶體震蕩電路學(xué)的也不是很熟，不好意思了 |
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| 5樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/2/8 10:23:00 發(fā)布：
呵呵，沒關(guān)系，thw，還是要謝謝你 我只找到西勒振蕩電路的定義，應(yīng)該和Clapp相似吧，原理是不是讓諧振頻率由最小的電容決定？ 哎，看來這個(gè)問題在大家那里產(chǎn)生不了共振�？赡苁钦袷幤骺此坪唵危蠹叶疾辉缸霭�。 |
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| 6樓： | >>參與討論 |
| 作者： jz0095 于 2006/2/9 4:02:00 發(fā)布：
支持lewyong及導(dǎo)師對振蕩器的研究 對于兩電路穩(wěn)定性的差別我可以想象出一些原因，只是沒有測量的對比。我想了解其差別倒底有多大，不應(yīng)該是數(shù)量級的差別吧？ |
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| 7樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/2/10 20:40:00 發(fā)布：
謝謝jz0095 到現(xiàn)在為止我還沒找到論述ColpittsV.S.Pierece的文章，但我發(fā)現(xiàn)Colpitts管子源極沒接地，閾值會波動，不知道這是不是它不穩(wěn)定的原因。 |
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| 8樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/2/10 21:08:00 發(fā)布：
再請教一個(gè)雙線性函數(shù)的問題 小弟最近看了一篇名為《High-Performance CRYSTAL Oscillator Circuits: Theory and Application》的文章，Eric A.Vittoz著，IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 23, NO. 3, JUNE 1988 他在文中提到了三點(diǎn)式振蕩器的等效負(fù)阻Zc為gm的雙線性函數(shù)，因此Zc在復(fù)平面上的軌跡是與gm有關(guān)的一個(gè)圓。我沒有接觸過雙線性函數(shù)，搞不清楚為何會是一個(gè)圓？還請高手多多指教 公式、原文和圖表已經(jīng)附上
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| 9樓： | >>參與討論 |
| 作者： jz0095 于 2006/2/11 2:06:00 發(fā)布：
原始的Colpitts振蕩器的集電極是不接地的， 但是后來不知道什么原因人們就把集電極接地的電路也稱作Colpitts電路，如前面貼圖所示，并且延續(xù)下來。這也算是將錯(cuò)就錯(cuò)的例子吧。 Bilinear函數(shù)指有兩個(gè)變量的線性函數(shù)，這里的變量指Z1和Z3，兩個(gè)電容容抗。其實(shí)Z2也是變量，只是被忽略了，否則就是Trilinear了。至于軌跡為什么是圓，可以根據(jù)函數(shù)關(guān)系代些數(shù)值進(jìn)去作個(gè)觀察。我看這個(gè)復(fù)平面圖只是按現(xiàn)有理論觀察電路的起振條件的，對振蕩的穩(wěn)定性的描述不多，或者關(guān)系不大（我對這套分析方法不熟）。 |
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| 10樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/2/15 18:22:00 發(fā)布：
老外也騙人啊，根本不是圓 Zc在復(fù)平面上不是圓，我去了三個(gè)點(diǎn)計(jì)算了直徑，根本不是圓。哎，還是搞不懂雙線性函數(shù)，只能煥種方法理解了。 |
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| 11樓： | >>參與討論 |
| 作者： 飛揚(yáng)1986 于 2006/2/15 23:03:00 發(fā)布：
我知道起震的一個(gè)條件是要有正反饋。。。。 |
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| 12樓： | >>參與討論 |
| 作者： 赤鑄 于 2006/2/16 1:44:00 發(fā)布：
呵呵，起振的條件還可以是“負(fù)反饋” 不過是延遲的負(fù)反饋，有時(shí)真要正反饋了，就卡死了，動彈不得了 另外，振動，不是震動，注意用詞準(zhǔn)確 |
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| 13樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/2/17 17:38:00 發(fā)布：
做了一個(gè)pierce振蕩器，居然怎么也不振，吐血�。。� 這個(gè)振蕩器是最簡單的一個(gè)了，只是用理想電流源代替了pmos電流源。從文獻(xiàn)上來看，三點(diǎn)式振蕩器起振條件值應(yīng)該與gm有關(guān)，我把gm從小到大（1m-40m）都試過了都沒成功；而用類似參數(shù)的colpitts就能振，它的gm在10m左右。大家?guī)臀曳治鲆幌拢狳c(diǎn)建議吧，哪怕罵我也行啊，只要能給點(diǎn)啟示。 * - 本貼最后修改時(shí)間：2006-2-17 17:52:02 修改者：lewyong
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| 14樓： | >>參與討論 |
| 作者： jz0095 于 2006/2/18 0:30:00 發(fā)布：
幾個(gè)問題， 1。C2接到源極（地）有什么用？ 2。1M電阻是短路嗎？ 3。電流源在20MHZ時(shí)的阻抗是多少？ 4。有器件的S參數(shù)嗎？ |
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| 15樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/2/20 15:46:00 發(fā)布：
jz0095的幾個(gè)問題 1.不好意思，圖畫錯(cuò)了，C2連在M1的漏端，而不是源端。 2.1M電阻不是短路，只是保證M1處于active mode（不知道怎么翻譯，應(yīng)該是線性區(qū)和飽和區(qū)的統(tǒng)稱吧） 3.電流源在20M的阻抗是40k 4.不好意思，我還不會用S參數(shù)和Smith圖分析晶振，你要有這方面比較基礎(chǔ)的文章，請給我發(fā)一份吧。郵箱：newlife2005@sohu.com 不知怎么回事，現(xiàn)在不能上傳圖片了，我做仿真時(shí)還加了一個(gè)電流噪聲源，在1ns提供了500A的電流。晶體參數(shù)：Cs=10f, Ls=6.3m, Rs=40Ω, Cc=5p(s代表串聯(lián)，Cc是case capcitor，不知道怎么翻譯，指的是晶振金屬電極形成的電容)。 |
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| 16樓： | >>參與討論 |
| 作者： jz0095 于 2006/2/21 13:51:00 發(fā)布：
一些考慮 我沒有電子版S參數(shù)和史密斯圓圖，從頭學(xué)要花不少時(shí)間。講傳輸線的書上一般都有Smith圓圖，微波網(wǎng)絡(luò)的書有S參數(shù)。 我覺得你要先保證器件工作在放大區(qū)，保證管壓降。電流源阻抗不適于作負(fù)載阻抗，可以參考第一次的圖加Rd和C_bypass。1M的電阻不僅是偏置電阻，還是降低晶體Q值增加工作帶寬以便于起振的。 定性地看，C1，C2與晶體并聯(lián)形成了并聯(lián)諧振電路，和其他分布參數(shù)結(jié)合決定了振蕩頻率。C1，C2間接地使晶體兩端形成接近反向振蕩。能否形成適當(dāng)?shù)恼答佭�要看器件和負(fù)載產(chǎn)生的相移。晶體可以在一定范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)到所需的電感值，但是也需要諧振電容配合設(shè)置在合適的范圍內(nèi)。以上也可以用移相的觀點(diǎn)去解釋。 器件的增益(或者說gm)也要在合適的范圍內(nèi)。20MC的頻率按定性分析去做一般不會太難的。 |
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| 17樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/2/22 10:05:00 發(fā)布：
郁悶，居然是噪聲源沒有設(shè)對 謝謝jz0095，我終于找出不能起振的原因，我的噪聲源沒有設(shè)置好。我一直以為只要增益和反饋電容設(shè)置正確，噪聲源加在哪里都可以。不過今天發(fā)現(xiàn)噪聲源的設(shè)置不僅關(guān)系到能否起振，甚至?xí)绊懙狡鹫駮r(shí)間，這是我沒想到的。 我用的噪聲源是一個(gè)理想電流源，只是在1ns內(nèi)提供了500uA的斜坡電流，做出來的效果確實(shí)比colpitts的要好得多，只是起振時(shí)間長了點(diǎn)，不過這是小問題，應(yīng)該很快能擺平。 另外，smith圓圖和s參數(shù)應(yīng)該是射頻領(lǐng)域的分析工具，我記得他們是用來匹配50 omicron，20M晶振用它分析能否取得好的效果就不清楚了，我見過一本書用他們分析晶振，不過好像用在射頻方面。 |
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| 18樓： | >>參與討論 |
| 作者： 楊真人 于 2006/2/22 17:07:00 發(fā)布：
頂. 這個(gè)電路的學(xué)問頗高深的。 |
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| 19樓： | >>參與討論 |
| 作者： iC921 于 2006/2/22 18:51:00 發(fā)布：
很好的問題。 要持續(xù)關(guān)注，一開始我就看到了，可惜這些天特別的忙，不能參與！ |
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| 20樓： | >>參與討論 |
| 作者： jz0095 于 2006/2/23 3:31:00 發(fā)布：
小祝賀一下lewyong S參數(shù)和Smith圓圖作用極大，不僅用于阻抗變換，還可以設(shè)計(jì)線性電路的增益，觀察穩(wěn)定性，還有低噪聲電路和振蕩器的設(shè)計(jì)。從計(jì)算的角度講，S參數(shù)并沒有頻率限制，只要有元器件參數(shù)，例如一個(gè)電阻，根據(jù)聯(lián)接方式就可以得出網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)，并且可以在Z，Y，H，A，T等參數(shù)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。要從測量中得出S參數(shù)，需要看測量儀器的頻率范圍。現(xiàn)在一般網(wǎng)絡(luò)分析儀的下限頻率可以到1MC以下，20MC是沒有問題的。 能否介紹一下噪聲源測量方法？另外說一下你是如何得出比Colpitts電路效果好的結(jié)論的，是什么數(shù)據(jù)？我對此結(jié)論可能有些說法。 * - 本貼最后修改時(shí)間：2006-2-23 4:03:10 修改者：jz0095 |
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| 21樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/2/23 21:08:00 發(fā)布：
謝了，jz兄 聽了你的介紹，心里好癢癢，看來得看看S參數(shù)和Smith圓圖了，呵呵。 我現(xiàn)在只是用Specture仿真，從波形對比得出的結(jié)論，只是看看波形周期是否穩(wěn)定，峰-峰間隔是否接近50ns。用Colpitts做出來的有的大概在53ns附近（Pierce的在50.5ns附近），且峰-峰間隔變化稍大，并且峰值變化也比Pierce大。不過兩個(gè)都不是優(yōu)化后的，而且也不知道這種辦法是否可取。 我現(xiàn)在只是先實(shí)現(xiàn)最基礎(chǔ)的一個(gè)，由于有些問題還不清楚，我還沒有確定用什么結(jié)構(gòu)，將哪些指標(biāo)做上去。其實(shí)，我對晶振還了解得不夠，尤其是Pierce和Colpitts的優(yōu)缺點(diǎn)，只有篇文章說Pierce源端接地是她最大的優(yōu)點(diǎn)——還真讓我猜中了 :) ，沒找到分析二者差異的文獻(xiàn)，我現(xiàn)在還是用同樣的方法分析。 至于你問的噪聲源測量方法，我還沒有到分析噪聲的階段。不過，如果你指的是相噪聲的話，我想提醒一下，不能直接測她。因?yàn)檫@樣你分不清AM和PM噪聲了，有本書上講到了用延時(shí)線系統(tǒng)測量，就是將信號分為兩路，其中一路要經(jīng)過壓控延時(shí)線，兩路信號經(jīng)過mixer后就可以分析了，具體實(shí)現(xiàn)我還也不知道了。 不好意思，jz兄，現(xiàn)在兄弟功力尚淺，還不能夠提供數(shù)據(jù)。我打算接下來做一下colpitts，Pierce 和Gate Oscillator，拿出點(diǎn)像樣的數(shù)據(jù)，到時(shí)候還請多指教。 |
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| 22樓： | >>參與討論 |
| 作者： iC921 于 2006/2/24 1:05:00 發(fā)布：
叫jz0095老師吧 無論水平、年齡、資歷，估計(jì)都可以的。 |
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| 23樓： | >>參與討論 |
| 作者： jz0095 于 2006/2/24 14:27:00 發(fā)布：
iC921, 稱呼什么無所謂的啦。這是個(gè)虛擬的論壇，彼此不了解，討論交友叫“名字”就可以了。有回音、有交待就是尊重對方了。 不知道lewyong作的是什么論文，如果是研究生論文，時(shí)間長一些，內(nèi)容可以多一些，否則需要考慮如何在短時(shí)間內(nèi)收尾的問題。AM、PM的測量可不一般。 比較兩種電路的優(yōu)劣需要保證條件一致，比如輸出幅度，管壓降，電流，L、C取值基本的一致（Q值基本一致）。頻率的準(zhǔn)確度并不太重要，一般都可以調(diào)整，頻率和幅度的穩(wěn)定度才是比較的重點(diǎn)。 網(wǎng)上常見對振蕩器應(yīng)用的討論，lewyong的內(nèi)容屬于無數(shù)不多起點(diǎn)比較新的一類，愿意繼續(xù)關(guān)注你的進(jìn)展。 |
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| 24樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/2/24 20:16:00 發(fā)布：
謝謝jz老師和ic921前輩關(guān)照 小弟做的是研究生論文，其實(shí)還沒開題。 由于晶振的特殊性，Q值應(yīng)該主要決定于等效負(fù)載電容CL，Q值應(yīng)該可以做到兩者相近，不過Pierce有一個(gè)1M Ohm的反饋電阻，估計(jì)管壓降很難讓他們相等了。 現(xiàn)在想一下，當(dāng)初選擇晶振也比較湊巧，主要是我再做項(xiàng)目時(shí)發(fā)現(xiàn)原來的Colpitts電路很難懂，費(fèi)了好長時(shí)間，干脆就把它做到底得了，呵呵。我屬于鉆牛角尖的那種，當(dāng)初也是因?yàn)槟ｋ娐牪欢�，怕考試不過就話很長時(shí)間看書�？纪炅擞X得花這么長時(shí)間就為了考試有點(diǎn)虧，結(jié)果就踏入了這行。不過這行也很磨人呀，連著幾天做不出來振蕩時(shí)，把我郁悶壞了。 希望前輩們能多敲打我，讓我能快些提高。 |
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| 25樓： | >>參與討論 |
| 作者： sklwolf 于 2006/2/24 20:29:00 發(fā)布：
深奧 看來這里的研究頗具階級性. |
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| 26樓： | >>參與討論 |
| 作者： jz0095 于 2006/2/25 1:34:00 發(fā)布：
呵呵，要進(jìn)入學(xué)院式的討論了。 在這里討論有好處，許多人都有工程方面的經(jīng)驗(yàn)和知識，可以幫你出謀劃策，同時(shí)吸取新的知識。 不知道你的具體電路。也可以考慮調(diào)整Colpoitts電路的管壓降，或者調(diào)節(jié)兩個(gè)電路的電源使其偏置一致。 另外，你對Colpitts電路這么有研究，好象并沒有多少好感啊？說說評價(jià)如何？ |
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| 27樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/3/2 21:40:00 發(fā)布：
越做越滿腦袋的漿糊，來這兒灌灌水 現(xiàn)在沒時(shí)間分析各種晶振的優(yōu)劣了，我的這個(gè)這塊晶振電路要在20前做出來，主要考慮起振時(shí)間，功耗2mA以內(nèi)都可以接受。我不知道我這樣的設(shè)計(jì)思路對不對，請jz兄指教。由于我以前沒有設(shè)計(jì)過，因此思路主要來源于文獻(xiàn)，jz兄見笑了。 由于起振時(shí)間常數(shù)τ=-Lm/(-R+Rm),其中，-R是電路的等效負(fù)阻，Lm和Rm分別是晶振的等效串聯(lián)電感和電阻。（英文叫motion inductance,motion resistance，中文就不知道怎么叫的了。），因此，加快起振就要增大負(fù)阻R,不過R和gm以及C1、C2有關(guān)，如果C1、C2確定了，gm可以有一個(gè)最優(yōu)值。所以，我現(xiàn)在最急切的就是確定C1和C2的值，而從理論角度講，只要gm取值合適，C1和C2越大，晶振起振越快，而且晶振也越穩(wěn)定。如果我不考慮功耗，豈不是可以選擇最大的反饋電容了嗎？難道C1和C2的選取只受面積的制約嗎？我非常想知道有經(jīng)驗(yàn)的人是怎樣考慮的! 另外，對于晶振的頻率穩(wěn)定性我還不是很清楚，在此也請教一下： 大部分的文獻(xiàn)都講得時(shí)頻偏與負(fù)載電容CL和溫度的關(guān)系，而且也給出了曲線，那它是測出來的嗎？我只是對晶振進(jìn)行了瞬態(tài)和DC分析，我不知道怎樣才能測量或者仿真出dF—CL,dF—T的曲線。我目前對穩(wěn)定性的判斷是通過計(jì)算得到的： dF/F={Cs*CL*10e6/[2*(Cc+CL)^2]}*(dCL/CL)(ppm)，dCL/CL是負(fù)載電容的偏差值，取得是20%~30%，Cc是晶振自身的并聯(lián)電容，CL是與Cc并聯(lián)的其他等效電容，包括C1、C2、管子的電容以及漂移電容。目前還不知道怎樣分析頻偏與溫度的關(guān)系。作為一個(gè)產(chǎn)品，晶振最主要的就是穩(wěn)定，那設(shè)計(jì)時(shí)只需要考慮負(fù)載電容和溫度的影響嗎？電壓變化需要考慮嗎？我覺得電壓變化會對管子有影響，也應(yīng)該會影響穩(wěn)定性，不知道為什么沒有文章提到。 |
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| 28樓： | >>參與討論 |
| 作者： jz0095 于 2006/3/3 4:03:00 發(fā)布：
首先，我要打擊一下對你限定時(shí)間出結(jié)果的要求 這是對任務(wù)的難度沒有足夠認(rèn)識的結(jié)果。 我不認(rèn)為你采用的起振時(shí)間理論是正確的，出不來結(jié)果是必然的。這一言難盡。 高起振速率與高帶寬有關(guān)，高速低Q，與穩(wěn)定度是矛盾的。高穩(wěn)定度是個(gè)要長期漸進(jìn)研究的課題，非一蹴而就，尤其是當(dāng)建立在不完整的現(xiàn)有理論基礎(chǔ)上時(shí)。 |
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| 29樓： | >>參與討論 |
| 作者： jz0095 于 2006/3/5 0:41:00 發(fā)布：
上次回復(fù)匆忙，這里再作些補(bǔ)充。 聲明一下，我對振蕩器原理的探討是業(yè)余愛好，沒有足夠的設(shè)備、項(xiàng)目、時(shí)間去深入的鉆研，對晶體資料的了解也很有限，當(dāng)我看出現(xiàn)有振蕩器理論有缺陷后也就懶得去查資料了，因此你看到的資料會比我多。你可以把我的觀點(diǎn)看作是異端邪說，以免擾亂了你們的方向；也可以作為一個(gè)參考，對與錯(cuò)就由你自己判斷了。 時(shí)間常數(shù)tao與L/R有關(guān)，但決不是L/(-R)。負(fù)阻－R過大會不起振，起振時(shí)間無窮長。 motion可以譯作“動態(tài)”。 改變C1、C2有可能改變起振時(shí)間，現(xiàn)有理論是怎樣解釋的？起振結(jié)束的判據(jù)是什么？對起振時(shí)達(dá)到什么穩(wěn)定度有要求嗎？對于不同的要求會有不同的處理。 我打聽了一下你的dF－T關(guān)系的問題，據(jù)說主要是理論推導(dǎo)出來的。對dF－CL的問題不詳。對你推導(dǎo)的公式，我不明白其上下文，就不討論了吧。 另外，建議別把這種討論當(dāng)成“灌水”，否則我可能就不陪了。其實(shí)從你現(xiàn)有的描述來看還是認(rèn)真、詳細(xì)的，這也是我愿意討論的重要原因。 對我提出的問題三言兩語點(diǎn)一下就行了。 |
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| 30樓： | >>參與討論 |
| 作者： lewyong 于 2006/3/9 22:19:00 發(fā)布：
不好意思，這么久沒有回復(fù) jz兄，不好意思，這么久沒有回復(fù)您。正如您所言，我確實(shí)忽視了晶振設(shè)計(jì)的難度，原來我想這兩天做出結(jié)果再和您交流，不過現(xiàn)在能不能做出來我心里也沒底了。先回答一下您的問題 1."負(fù)阻－R過大會不起振，起振時(shí)間無窮長。"？能否說的詳細(xì)些，因?yàn)槲乙恢卑炎非筘?fù)阻最大化作為我的主要設(shè)計(jì)思路。如果如您所言，那我就南轅北轍了。提一點(diǎn)我的想法，負(fù)阻的判斷是什么？從文獻(xiàn)上得到的是，負(fù)阻與gm有著密切的關(guān)系，gm太大或者太小都會使負(fù)阻降低，而gm有一個(gè)最優(yōu)值可以使負(fù)阻最大。不知您是否把gm和負(fù)阻等同起來了。 2.并不是C1和C2增大就會加快起振，而是gm最優(yōu)值與C1和C2有關(guān)，C1與C2越大負(fù)阻越大，但以20M晶振，20PF的C1和C2為例，其gm優(yōu)值高達(dá)幾百，實(shí)際上根本用不到。相反，gm有最小值，他值越大起振時(shí)間越長，而C1和C2的增大又可以使其增大。所以，增大C1和C2實(shí)際時(shí)起振時(shí)間變長，從仿真中可以看到。 3.起振結(jié)束應(yīng)該是復(fù)阻與ESR（motion電阻）相等，對應(yīng)著gm的最小值，但我沒有從仿真中看到。 4.起振的穩(wěn)定度我還不清楚，只是有書上說負(fù)阻越大越有利于穩(wěn)定。衡量它的參數(shù)是Pullability，df/f，我只能計(jì)算不知如何測量。 現(xiàn)在做了幾個(gè)電路，都不成功，有些疑問還望賜教。 1.我做了一個(gè)gate振蕩器，但它的電流竟然呈線性增大，加了電阻Rb也不行，您知道是怎么回事嗎？ 2.為了加快起振，并且減小振幅和功耗，我采用了電流反饋和幅度檢測。有幅度檢測電路檢測振幅，當(dāng)振幅增大到一定程度，電流反饋電路工作，將偏值電流拉下來。不過我觀察到的現(xiàn)象是電流先減小然后又增大，是波形變得不平穩(wěn)。我估計(jì)是電流拉的太低，幅度減小，電流反饋到高值。 請問有沒有什么電路可以使電流反饋單向變化：幅度增大電流減小，幅度減小電流不變。
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| 31樓： | >>參與討論 |
| 作者： jz0095 于 2006/3/12 0:07:00 發(fā)布：
lewyong, 可以看出， 你的實(shí)驗(yàn)面臨的是基礎(chǔ)理論上的問題。你是想依據(jù)現(xiàn)有理論逐項(xiàng)驗(yàn)證、研究電路各個(gè)環(huán)節(jié)的影響，思路是可以的，但是沒有振蕩你的設(shè)想就無法驗(yàn)證。 如同其他電路一樣，振蕩器的設(shè)計(jì)需要電路參數(shù)的配合、指標(biāo)的平衡，不能走極端，例如追求單一的負(fù)阻最大值。這個(gè)平衡的要求在振蕩器中會體現(xiàn)的更為敏感。 我無法沿著你的思路逐項(xiàng)解答你說的問題與原因，因?yàn)槲矣X得我的看法從一些起點(diǎn)上就與文獻(xiàn)的有分歧了。就從現(xiàn)象上說一些吧。 一根譜線的寬度是底部寬，上面窄，顯示了諧振器能量－頻率的分布。起振是能量積蓄、Q值倍增的過程，譜線底部低能量對應(yīng)的是低Q值、大帶寬，類似于起振初期的狀態(tài)。更低能量的帶寬有多大因頻譜儀底部噪聲的限制無法確認(rèn)。且不說起振中頻率是變化的，穩(wěn)定后的頻率與設(shè)計(jì)的也會不同(這里另有原因)。也就是說，起振，振蕩器是需要有一定帶寬的。諧振器從寬帶噪聲中或者擾動中獲得起始能量并被有選擇性地放大，振蕩器的負(fù)阻對能量的放大和譜線的從無到有起著決定性的作用，它也需要有一定的帶寬。追求負(fù)阻的極大值，先不論實(shí)際頻率是否能與設(shè)計(jì)的對得準(zhǔn)，某頻率下的負(fù)阻極大還會導(dǎo)致其他頻率下的負(fù)阻減小、影響負(fù)阻的帶寬。 跨導(dǎo)Gm有直流和交流之分，是器件輸出電流與輸入電壓之比，不太常用，但常唬人。其實(shí)可以理解成與電壓增益有關(guān)：器件電流在漏極負(fù)載上產(chǎn)生的電壓與輸入電壓之比。但是，這個(gè)電壓增益、gm主要是交流信號的增益、gm，既使在靜態(tài)電流不變的情況下電路元件對它們也都會有影響，也就是常說的各參數(shù)對結(jié)果都會有影響。影響的大小與方向是否如文獻(xiàn)所解釋的那樣還需要檢查。 對負(fù)阻的判斷，有的可以測量，例如Colpitts有源電路部分的輸入阻抗，多數(shù)可以通過仿真估計(jì)。在我看來，仿真結(jié)果的可靠程度隨理論的正確程度和仿真方法的優(yōu)劣而異。 晶體振蕩器與LC振蕩器的區(qū)別主要在帶寬上，在Q上，從此比較、入手可能會容易些。另外，晶體的模型也未必準(zhǔn)確，一個(gè)實(shí)測4MHZ晶體諧振器的電感也就幾十uh，比你給出的電感小兩個(gè)數(shù)量級。 你在前面有“洋人也騙人”的體會，在無法沿設(shè)想走下去的情況下，不妨變通一下：先不按設(shè)想走，讓振蕩器先振起來，然后再逐一改變參數(shù)、觀察趨勢、得出自己的結(jié)論。這樣可能會有柳暗花明的效果，你的論文也會因此增添新內(nèi)容了。 以上供你參考。 * - 本貼最后修改時(shí)間：2006-3-12 0:24:33 修改者：jz0095 |
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| 32樓： | >>參與討論 | ||||
| 作者： iC921 于 2006/3/12 4:28:00 發(fā)布：
推薦參考
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時(shí)鐘參數(shù)shew和jitter介紹（英文）
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