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发振电路的评价方法

什么是负性阻抗?(6)- 起振时的特性 -

本次介绍负性阻抗在晶体谐振器起振时的特性。有些类型的IC具备AGC(Auto Gain Control--自动增益控制)功能,只在晶体谐振器起振时增益会变大。使用这类IC的振荡电路,通常会表现出晶体谐振器起振时的负性阻抗比稳定时的负性阻抗大的特性。

因此,对于使用上述类型IC的振荡电路,不仅需要测定稳定时的负性阻抗,还需测定并评估晶体谐振器起振时的负性阻抗。
此类评估的判定标准是:晶体谐振器起振时的负性阻抗是否达到目标值(请参照《什么是负性阻抗?(1)》)。
(如果晶体谐振器起振时的负性阻抗达到目标值,则说明起振时具备了充分的振荡裕量。还有,即便稳定时负性阻抗未达到目标值,只要它相对于晶体谐振器的负载等效电阻RL足够大,起振后也能维持振荡。)

接下来说明晶体谐振器起振时负性阻抗的测定方法。
由于增益变大的时间(即起振时负性阻抗作用的时间)通常非常短,少于数毫秒,所以难以通过频谱分析仪测定(请参照《 什么是负性阻抗?(2)》。
因此我们采用示波器测定,以判别晶体谐振器是在振荡或不振荡。步骤如下:

1.   在給电路接通电源电压之前,将一个电阻(Rx)与晶体谐振器串联连接。
2.   使用对电路影响极小的电压探头接触振荡部位。
3.   給电路接通电源电压,并使用示波器观察晶体谐振器起振时的情况(见下图)。
4.   逐渐增大Rx的阻值,并重复步骤1~3项,寻找在起振时能够观察到振荡的临界阻值。
此临界阻值加上晶体谐振器的负载等效电阻RL,即为起振时的负性阻抗值。

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