大多數(shù)現(xiàn)代石英晶體振蕩器電路屬于兩種設(shè)計(jì)類別之一，Colpitts/Clapp振蕩器和Pierce振蕩器。還有其他類型的單身晶體管振蕩器（例如Hartley和Butler），但它們的用處和申請(qǐng)超出了本討論的范圍。對(duì)于振蕩的電子電路，必須滿足兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。它必須包含一個(gè)具有足夠增益的放大器，以克服反饋的損失網(wǎng)絡(luò)（在這種情況下是石英晶體）和整個(gè)電路周圍的相移是0o要么是360o的某個(gè)整數(shù)倍。要設(shè)計(jì)一個(gè)晶體振蕩器，上面必須是真的，但是有許多其他考慮因素，包括晶體功耗，不需要的模式抑制，晶體負(fù)載（晶體看到的實(shí)際阻抗一次振蕩已經(jīng)開始）并且在增益中引入非線性以限制振蕩積聚。
考慮一下圖1中Colpitts/Clapp振蕩器的簡單電路。如果沒有正確的仿真工具，這個(gè)電路就不會(huì)立即顯現(xiàn)出來振蕩頻率下的負(fù)電阻（必須超過晶體等效串聯(lián)電阻），初始增益超過1（允許振蕩器啟動(dòng)）一旦振蕩開始，它就會(huì)下降到統(tǒng)一，然后穩(wěn)定下來通過晶體管的基極發(fā)射極結(jié)或晶體管的電壓限制收集器當(dāng)前饑餓。對(duì)于AT切割晶體這個(gè)電路，仔細(xì)選擇可以使元件值振蕩完全控制，大約1MHz至200MHz以上超過晶體驅(qū)動(dòng)水平和晶體負(fù)載阻抗。對(duì)于穩(wěn)定的低噪聲有源晶振的選擇晶體管是至關(guān)重要的。理想情況下它會(huì)很高頻率，低噪聲晶體管，內(nèi)部低電容（建議使用~1至5 GHz的Ft）。

對(duì)于中/高頻石英晶振，嘗試BFS17或BFR92。對(duì)于低頻振蕩器2N2369A或BSV52運(yùn)作良好。不建議使用BC107型晶體管。標(biāo)記為X的組件是電抗（電容器和/或電感器）以匹配振蕩器負(fù)載電容與所選晶振的電容（系列，20pF，30pF等）標(biāo)記為Y的成分僅用于泛音晶體。它通常是串聯(lián)的電感器用電容器。它的目的是使C2在你想要的頻率上看起來具有感應(yīng)性在選定的工作泛音頻率下抑制但仍然看起來是電容性的。
Colpitts和Clapp振蕩器是相同設(shè)計(jì)的變體。在圖1中Colpitts變體不使用分量X來調(diào)整頻率，而是僅僅依賴于水箱C1和C2。系列組件X的添加改變了Colpitts振蕩器成為Clapp振蕩器。Clapp變體首選更改值/C1和C2的比例將改變振蕩器特性并可能產(chǎn)生不利影響振蕩器。
圖2是在各種頻率下進(jìn)行工作的典型起始值表振蕩器使用BFS17晶體管。已選擇石英晶體負(fù)載電容大約20pF，并選擇了晶體功耗大約100μW。所有值都需要優(yōu)化以適合實(shí)際選擇晶體，所選擇的晶體管和所需的振蕩器性能（相位噪聲，短路術(shù)語穩(wěn)定性，輸出電壓電平，晶體驅(qū)動(dòng)電平，晶體負(fù)載阻抗等)。

Freq，ESR，C0是所選晶體的功能。
Ra，Rb，Re，C1，C2，X是所選擇的電路值。
NegR，Gain是晶體在振蕩開始之前看到的初始條件。
Vout是振蕩時(shí)晶體管發(fā)射極的預(yù)期pk/pk電壓穩(wěn)定。
Colpitts/Clapp振蕩器的輸出通常取自晶體管發(fā)射器，電路中的最低阻抗點(diǎn)。必須非常小心如何加載此點(diǎn)以便不反映回振蕩器環(huán)路并產(chǎn)生不利影響振蕩器的性能。晶體管發(fā)射極上的波形不是正弦波而是一個(gè)小的圓形“方波”，通常為0.3V/1Vpk/pk和15％/30％的占空比周期。這是因?yàn)檠h(huán)正弦振蕩器電流在周圍流動(dòng)晶體，X，C1，C2環(huán)路與晶體管在每個(gè)周期提供一個(gè)“瞬間”電流彌補(bǔ)晶體，X，C1，C2環(huán)路中的電阻損耗。
不建議從晶體管的基極或跨越電壓這些晶體在非常高的Q電路中是高阻抗點(diǎn)。微小的變化加載電路對(duì)振蕩器有很大的（可能是災(zāi)難性的）影響性能。圖3中的皮爾斯振蕩器類似于Colpitts /圖1中的Clapp振蕩器除了晶體不能以地為參照。它可以從大約振蕩1MHz至200MHz以上，采用AT切割晶體但具有更容易使用的附加優(yōu)勢(shì)低頻（32kHz）音叉式晶體。

圖4是各種典型起始值的表制作工作振蕩器的頻率。與Colpitts/Clapp振蕩器的晶體負(fù)載一樣電容選擇為約20pF，Rakon晶振009年7月并且晶體功耗選擇為約100μW。再次所有值都需要優(yōu)化以適應(yīng)所選擇的實(shí)際晶體晶體管和所需的振蕩器性能。組件X和Y的功能按照Colpitts/Clapp振蕩器。

Freq，ESR，C0是所選晶體的功能。
Ra，Rb，Re，C1，C2，X是所選擇的電路值。
NegR，Gain是晶體在振蕩開始之前看到的初始條件。
Vout是振蕩時(shí)晶體管發(fā)射極的預(yù)期pk/pk電壓穩(wěn)定。
對(duì)于皮爾斯振蕩器，通常采用輸出來自晶體管集電極但負(fù)載限制并且波形形狀仍然是Colpitts/Clapp振蕩器。
如果石英水晶振蕩子需要調(diào)諧，那么這就是通過改變由此看到的電抗負(fù)載來實(shí)現(xiàn)水晶。在上面的兩個(gè)設(shè)計(jì)中（圖1和圖3）無功負(fù)載大約是C1，C2和X串聯(lián)。電容器C1和C2在設(shè)置電容器中起主要作用初始增益，負(fù)電阻和晶體驅(qū)動(dòng)電平所以應(yīng)該只用于調(diào)整振蕩器頻率如果他們的影響完全被理解和接受。

調(diào)整的更好選擇是使用電抗X.這電抗不需要是單個(gè)組件，它可以是電容器，電感器和電阻器的組合如果它們提供所需的總電抗感興趣的頻率。用于機(jī)械調(diào)校，部分電抗X可以是可變電容，如圖所示圖5，或者對(duì)于電壓調(diào)諧，它可以是變?nèi)荻O管二極管，如圖6所示。

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