基礎(chǔ)入門(mén)的LC水晶振蕩器資料
來(lái)源：http://m.cnhxbh.com 作者：金洛鑫電子 2018年12月21
簡(jiǎn)單的說(shuō)LC是晶體振蕩器的電路，這種電路的振蕩器可以做叫LC振蕩器，特點(diǎn)就是可以選擇的頻率范圍比較廣泛，從低頻到高頻都有，可應(yīng)用到許多產(chǎn)品身上。而且電路設(shè)計(jì)靈活多變，生產(chǎn)成本小，適合應(yīng)用到大量的生產(chǎn)當(dāng)中，因此國(guó)外很多晶振廠(chǎng)家采用的就是這種LC振蕩器電路，可以自主輸出不一樣的頻點(diǎn)，形成不相同的交流信號(hào)，有正弦波振蕩器以及非正弦波振蕩器這兩種。
振蕩器將直流輸入（電源電壓）轉(zhuǎn)換為交流輸出（波形），可以具有各種波形和頻率，可以是復(fù)雜的，也可以是簡(jiǎn)單的正弦波，具體取決于應(yīng)用。振蕩器還用于許多測(cè)試設(shè)備中，產(chǎn)生正弦波正弦波，方波，鋸齒波或三角波形或只有一系列可變或恒定寬度的脈沖。LC振蕩器通常用于射頻電路，因?yàn)樗鼈兙哂辛己玫南辔辉肼曁匦院鸵子趯?shí)現(xiàn)。
一個(gè)振蕩器基本上是用“正反饋”，或回饋（同相）和電子電路設(shè)計(jì)中的許多問(wèn)題之一，而試圖讓振蕩器振蕩是由振蕩停止放大器的放大器。振蕩器工作是因?yàn)樗鼈兺ㄟ^(guò)以所需頻率將DC能量施加到該諧振器電路中而以相同電路中的電容器，電感器或兩者的形式克服其反饋諧振器電路的損耗。換句話(huà)說(shuō)，振蕩器是使用正反饋的放大器，其在不使用輸入信號(hào)的情況下產(chǎn)生輸出頻率。
因此，石英晶體振蕩器是自持電路，以精確的頻率產(chǎn)生周期性輸出波形，并且對(duì)于任何電子電路作為振蕩器工作，它必須具有以下三個(gè)特性。
1、某種形式的放大
2、正反饋（再生）
3、頻率確定反饋網(wǎng)絡(luò)
振蕩器具有小信號(hào)反饋放大器，其開(kāi)環(huán)增益等于或略大于1，以便啟動(dòng)振蕩，但是為了繼續(xù)振蕩，平均環(huán)路增益必須返回到單位。除了這些電抗元件之外，還需要諸如運(yùn)算放大器或雙極晶體管的放大裝置。與放大器不同，不需要外部AC輸入來(lái)使振蕩器工作，因?yàn)檎袷幤鲗C電源能量轉(zhuǎn)換為所需頻率的AC能量。
基本振蕩器反饋電路：
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其中：β是反饋分?jǐn)?shù)，振蕩器增益無(wú)反饋。
振蕩器獲得反饋
貼片振蕩器是以所需頻率產(chǎn)生連續(xù)電壓輸出波形的電路，其中電感器，電容器或電阻器的值形成頻率選擇LC諧振回路電路和反饋網(wǎng)絡(luò)。該反饋網(wǎng)絡(luò)是衰減網(wǎng)絡(luò)，其增益小于1（β<1）并且當(dāng)Aβ>1時(shí)開(kāi)始振蕩，一旦振蕩開(kāi)始，其返回到單位（Aβ=1）。
LC振蕩器頻率使用調(diào)諧或諧振電感/電容（LC）電路控制，其結(jié)果輸出頻率稱(chēng)為振蕩頻率。通過(guò)使振蕩器反饋反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，反饋的相位角將隨頻率而變化，這稱(chēng)為相移。
基本上有各種類(lèi)型的振蕩器：
1.正弦振蕩器-這些被稱(chēng)為諧波振蕩器，通常是“LC調(diào)諧反饋”或“RC調(diào)諧反饋”型振蕩器貼片晶振，可產(chǎn)生恒定幅度和頻率的純正弦波形。
2.非正弦振蕩器-這些被稱(chēng)為弛豫振蕩器，產(chǎn)生復(fù)雜的非正弦波形，從一種穩(wěn)定狀態(tài)到另一種穩(wěn)定狀態(tài)變化很快，如“方波”，“三角波”或“鋸齒波”類(lèi)型波形。
振蕩器共振：
當(dāng)恒定電壓但頻率變化的電壓施加到由電感器，電容器和電阻器組成的電路時(shí)，電容器/電阻器和電感器/電阻器電路的電抗將改變輸出信號(hào)的幅度和相位。輸入信號(hào)由于所用元件的電抗。在高頻時(shí)，電容器的電抗非常低，起短路作用，而電感器的電抗作為開(kāi)路電路很高。在低頻時(shí)反之亦然，電容器的電抗充當(dāng)開(kāi)路，電感器的電抗充當(dāng)短路。
在這兩個(gè)極端之間，電感和電容的組合產(chǎn)生一個(gè)“調(diào)諧”或“諧振”電路，它具有諧振頻率，（ƒr）其中電容和電感電抗是相等的并相互抵消，只留下電阻反對(duì)電流的電路。這意味著沒(méi)有相移，因?yàn)殡娏髋c電壓同相?？紤]下面的電路。
基本LC振蕩器儲(chǔ)能電路
該電路由感應(yīng)線(xiàn)圈L和電容C組成。電容器以靜電場(chǎng)的形式存儲(chǔ)能量并且在其板上產(chǎn)生電勢(shì)（靜電電壓），而電感線(xiàn)圈以電磁場(chǎng)的形式存儲(chǔ)其能量。電容器被充電至直流電源電壓，V通過(guò)將開(kāi)關(guān)在位置甲。當(dāng)電容器完全充電開(kāi)關(guān)改變位置乙。
現(xiàn)在，充電電容器并聯(lián)連接在電感線(xiàn)圈上，因此電容器開(kāi)始通過(guò)線(xiàn)圈自身放電。當(dāng)通過(guò)線(xiàn)圈的電流開(kāi)始上升時(shí)，C兩端的電壓開(kāi)始下降。
該上升電流在線(xiàn)圈周?chē)㈦姶艌?chǎng)，抵抗這種電流。當(dāng)電容器C完全放電時(shí)，原先存儲(chǔ)在電容器中的能量C作為靜電場(chǎng)現(xiàn)在存儲(chǔ)在感應(yīng)線(xiàn)圈L中，作為線(xiàn)圈繞組周?chē)碾姶艌?chǎng)。由于 電路中沒(méi)有外部電壓來(lái)維持線(xiàn)圈內(nèi)的電流，因此隨著電磁場(chǎng)開(kāi)始崩潰，電路開(kāi)始下降。在線(xiàn)圈中感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)（e=-Ldi/dt），保持電流沿原始方向流動(dòng)。
該電流對(duì)電容器C充電，其極性與其原始電荷相反。C繼續(xù)充電，直到電流減小到零并且線(xiàn)圈的電磁場(chǎng)完全坍塌。
最初通過(guò)開(kāi)關(guān)引入電路的能量已經(jīng)返回到電容器，電容器上再次具有靜電電壓，盡管它現(xiàn)在具有相反的極性。電容器現(xiàn)在開(kāi)始通過(guò)線(xiàn)圈再次放電，并重復(fù)整個(gè)過(guò)程。當(dāng)電能在電容器和電感器之間來(lái)回傳遞時(shí)，電壓的極性發(fā)生變化，產(chǎn)生AC型正弦電壓和電流波形。
然后，該過(guò)程形成LC石英晶振儲(chǔ)能電路的基礎(chǔ)，理論上來(lái)回循環(huán)將無(wú)限期地繼續(xù)。然而，事情并不完美，每次能量從電容器C傳遞到電感器L，然后從L傳遞回到C，會(huì)發(fā)生一些能量損失，隨著時(shí)間的推移將振蕩衰減到零。
如果不是電路內(nèi)的能量損失，那么在電容器C和電感器L之間來(lái)回傳遞能量的這種振蕩動(dòng)作將無(wú)限地繼續(xù)。在電感器線(xiàn)圈的DC或?qū)嶋H電阻中，電容器的電介質(zhì)中以及來(lái)自電路的輻射中電能損失，因此振蕩穩(wěn)定地減小，直到它們完全消失并且過(guò)程停止。
然后在實(shí)際的LC電路中，振蕩電壓的幅度在振蕩的每個(gè)半周期減小，并最終消失為零。然后，振蕩被稱(chēng)為“阻尼”，阻尼量由電路的質(zhì)量或Q因子確定。
阻尼的振蕩
OSC晶振振蕩電壓的頻率取決于LC諧振電路中的電感和電容值。我們現(xiàn)在知道，為了在諧振電路中發(fā)生諧振，必須有一個(gè)頻率點(diǎn)是XC的值，容抗與XL的值相同，感應(yīng)電抗（XL=XC）和因此，它們將相互抵消，僅留下電路中的直流電阻以抵抗電流的流動(dòng)。
如果我們現(xiàn)在將用于對(duì)所述電容器的電容性電抗的曲線(xiàn)的頂部的電感器的電感性電抗曲線(xiàn)，使得兩條曲線(xiàn)是在相同的頻率軸，交點(diǎn)會(huì)給我們的諧振頻率點(diǎn)，（ƒ-[R或ωr）如下圖所示。
共振頻率
其中：ƒ-[R的單位是赫茲，大號(hào)是在亨利和Ç單位是法拉。然后，發(fā)生這種情況的頻率如下：
然后，通過(guò)簡(jiǎn)化上面的公式，我們得到的最終方程共振頻率，ƒ[R在調(diào)諧LC電路：
LC振蕩器的諧振頻率
哪里：
1、L是亨利斯的電感
2、C是法拉德的電容
3、ƒ-[R是以赫茲為單位的輸出頻率
該等式表明，如果L或C減小，則頻率增加。該輸出頻率通常給出（的縮寫(xiě)ƒ-[R）來(lái)標(biāo)識(shí)它作為“諧振頻率”。
為了保持LC諧振電路中的振蕩，我們必須更換每個(gè)振蕩中的所有能量損失，并將這些振蕩的幅度保持在恒定水平。因此，替換的能量必須等于每個(gè)循環(huán)期間的能量損失。如果更換的能量太大，則振幅將增加，直到發(fā)生供電軌的削波?；蛘撸绻鎿Q的能量太小，則振幅最終將隨時(shí)間減小到零并且振蕩將停止。
更換這種損失能量的最簡(jiǎn)單方法是從LC諧振電路中獲取部分輸出，將其放大，然后再將其反饋回LC電路。使用運(yùn)算放大器，F(xiàn)ET或雙極晶體管作為其有源晶體的電壓放大器可以實(shí)現(xiàn)該過(guò)程。但是，如果反饋放大器的環(huán)路增益太小，則所需的振蕩衰減到零，如果太大，則波形變得失真。
為了產(chǎn)生恒定的振蕩，必須精確控制反饋到LC網(wǎng)絡(luò)的能量水平。然后，當(dāng)幅度試圖從參考電壓向上或向下變化時(shí)，必須有某種形式的自動(dòng)幅度或增益控制。為了保持穩(wěn)定的振蕩，電路的總增益必須等于1或1。任何更少的振蕩都不會(huì)開(kāi)始或消失為零，振蕩將會(huì)發(fā)生，但振幅將被供電軌限制，從而導(dǎo)致失真?？紤]下面的電路。
基本晶體管LC振蕩器電路
雙極晶體管用作LC振蕩器放大器，調(diào)諧LC諧振電路用作集電極負(fù)載。另一個(gè)線(xiàn)圈L2連接在晶體管的基極和發(fā)射極之間，其電磁場(chǎng)與線(xiàn)圈L的電磁場(chǎng)“相互”耦合。
兩個(gè)電路之間存在“互感”，并且在一個(gè)線(xiàn)圈電路中流動(dòng)的變化電流通過(guò)電磁感應(yīng)在另一個(gè)線(xiàn)圈電路中感應(yīng)出電位電壓（變壓器效應(yīng)），從而在調(diào)諧電路中發(fā)生振蕩，電磁能量從線(xiàn)圈傳輸L到線(xiàn)圈L2并且在晶體管的基極和發(fā)射極之間施加與調(diào)諧電路中的頻率相同的電壓。以這種方式，必要的自動(dòng)反饋電壓被施加到放大晶體管。
可以通過(guò)改變兩個(gè)線(xiàn)圈L和L2之間的耦合來(lái)增加或減少反饋量。當(dāng)電路振蕩時(shí)，其阻抗是電阻性的，集電極和基極電壓相位相差180 °。為了保持振蕩（稱(chēng)為頻率穩(wěn)定性），施加到調(diào)諧電路的電壓必須與調(diào)諧電路中發(fā)生的振蕩“同相”。
因此，我們必須在收集器和基座之間的反饋路徑中引入額外的180 °相移。這是通過(guò)將L2線(xiàn)圈相對(duì)于線(xiàn)圈L以正確的方向纏繞來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而為石英振蕩器電路提供正確的幅度和相位關(guān)系，或者通過(guò)在放大器的輸出和輸入之間連接相移網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
因此，LC振蕩器是“正弦振蕩器”或“諧波振蕩器”，因?yàn)樗１环Q(chēng)為“振蕩振蕩器”。LC振蕩器可以產(chǎn)生高頻正弦波，用于射頻（RF）型應(yīng)用，晶體管放大器是雙極晶體管或FET。
諧波振蕩器有許多不同的形式，因?yàn)橛性S多不同的方法來(lái)構(gòu)建LC濾波器網(wǎng)絡(luò)和放大器，最常見(jiàn)的是Hartley LC振蕩器，Colpitts LC振蕩器，Armstrong振蕩器和Clapp振蕩器等等。
LC振蕩器示例No1
200mH的電感和10pF的電容并聯(lián)連接在一起以形成LC振蕩器振蕩電路。計(jì)算振蕩頻率。
然后我們可以從上面的例子中看出，通過(guò)減小電容，C或電感的值，L將具有增加LC諧振電路的振蕩頻率的效果。
LC振蕩器總結(jié)：
LC振蕩器諧振回路電路所需的基本條件如下。
1、為了存在振蕩，振蕩器電路必須包含無(wú)功（頻率相關(guān)）分量，“電感”，（L）或“電容”，（C）以及直流電源。
2、在簡(jiǎn)單的電感器 - 電容器LC電路中，由于有源晶振和電路損耗，振蕩會(huì)隨著時(shí)間的推移而衰減。
3、需要電壓放大來(lái)克服這些電路損耗并提供正增益。
4、放大器的總增益必須大于1，單位。
5、通過(guò)將一些輸出電壓反饋到具有正確幅度和同相（0 o）的調(diào)諧電路，可以保持振蕩。
6、振蕩只能在反饋為“正”（自我再生）時(shí)發(fā)生。
7、電路的整體相移必須為零或360 o，以便來(lái)自反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)“同相”。
石英晶體振蕩器電路的組成除了LC振蕩器電路，還有晶體振蕩器電路，RC振蕩器電路等，這是按照正弦波來(lái)分的，非正弦波的電路組成則有兩種，一種是反饋型，另一種則是負(fù)阻型。不管是正弦波振蕩器還是非正弦波振蕩器，這些晶振應(yīng)用范圍大致相同，通?？捎糜诔?jí)計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通信模塊，軍工設(shè)備，工業(yè)級(jí)，汽車(chē)，人造衛(wèi)星，交通工具，GPS/北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)，大型建筑設(shè)備等領(lǐng)域。
振蕩器將直流輸入（電源電壓）轉(zhuǎn)換為交流輸出（波形），可以具有各種波形和頻率，可以是復(fù)雜的，也可以是簡(jiǎn)單的正弦波，具體取決于應(yīng)用。振蕩器還用于許多測(cè)試設(shè)備中，產(chǎn)生正弦波正弦波，方波，鋸齒波或三角波形或只有一系列可變或恒定寬度的脈沖。LC振蕩器通常用于射頻電路，因?yàn)樗鼈兙哂辛己玫南辔辉肼曁匦院鸵子趯?shí)現(xiàn)。
一個(gè)振蕩器基本上是用“正反饋”，或回饋（同相）和電子電路設(shè)計(jì)中的許多問(wèn)題之一，而試圖讓振蕩器振蕩是由振蕩停止放大器的放大器。振蕩器工作是因?yàn)樗鼈兺ㄟ^(guò)以所需頻率將DC能量施加到該諧振器電路中而以相同電路中的電容器，電感器或兩者的形式克服其反饋諧振器電路的損耗。換句話(huà)說(shuō)，振蕩器是使用正反饋的放大器，其在不使用輸入信號(hào)的情況下產(chǎn)生輸出頻率。
因此，石英晶體振蕩器是自持電路，以精確的頻率產(chǎn)生周期性輸出波形，并且對(duì)于任何電子電路作為振蕩器工作，它必須具有以下三個(gè)特性。
1、某種形式的放大
2、正反饋（再生）
3、頻率確定反饋網(wǎng)絡(luò)
振蕩器具有小信號(hào)反饋放大器，其開(kāi)環(huán)增益等于或略大于1，以便啟動(dòng)振蕩，但是為了繼續(xù)振蕩，平均環(huán)路增益必須返回到單位。除了這些電抗元件之外，還需要諸如運(yùn)算放大器或雙極晶體管的放大裝置。與放大器不同，不需要外部AC輸入來(lái)使振蕩器工作，因?yàn)檎袷幤鲗C電源能量轉(zhuǎn)換為所需頻率的AC能量。
基本振蕩器反饋電路：
其中：β是反饋分?jǐn)?shù)，振蕩器增益無(wú)反饋。
振蕩器獲得反饋
貼片振蕩器是以所需頻率產(chǎn)生連續(xù)電壓輸出波形的電路，其中電感器，電容器或電阻器的值形成頻率選擇LC諧振回路電路和反饋網(wǎng)絡(luò)。該反饋網(wǎng)絡(luò)是衰減網(wǎng)絡(luò)，其增益小于1（β<1）并且當(dāng)Aβ>1時(shí)開(kāi)始振蕩，一旦振蕩開(kāi)始，其返回到單位（Aβ=1）。
LC振蕩器頻率使用調(diào)諧或諧振電感/電容（LC）電路控制，其結(jié)果輸出頻率稱(chēng)為振蕩頻率。通過(guò)使振蕩器反饋反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，反饋的相位角將隨頻率而變化，這稱(chēng)為相移。
基本上有各種類(lèi)型的振蕩器：
1.正弦振蕩器-這些被稱(chēng)為諧波振蕩器，通常是“LC調(diào)諧反饋”或“RC調(diào)諧反饋”型振蕩器貼片晶振，可產(chǎn)生恒定幅度和頻率的純正弦波形。
2.非正弦振蕩器-這些被稱(chēng)為弛豫振蕩器，產(chǎn)生復(fù)雜的非正弦波形，從一種穩(wěn)定狀態(tài)到另一種穩(wěn)定狀態(tài)變化很快，如“方波”，“三角波”或“鋸齒波”類(lèi)型波形。
振蕩器共振：
當(dāng)恒定電壓但頻率變化的電壓施加到由電感器，電容器和電阻器組成的電路時(shí)，電容器/電阻器和電感器/電阻器電路的電抗將改變輸出信號(hào)的幅度和相位。輸入信號(hào)由于所用元件的電抗。在高頻時(shí)，電容器的電抗非常低，起短路作用，而電感器的電抗作為開(kāi)路電路很高。在低頻時(shí)反之亦然，電容器的電抗充當(dāng)開(kāi)路，電感器的電抗充當(dāng)短路。
在這兩個(gè)極端之間，電感和電容的組合產(chǎn)生一個(gè)“調(diào)諧”或“諧振”電路，它具有諧振頻率，（ƒr）其中電容和電感電抗是相等的并相互抵消，只留下電阻反對(duì)電流的電路。這意味著沒(méi)有相移，因?yàn)殡娏髋c電壓同相?？紤]下面的電路。
基本LC振蕩器儲(chǔ)能電路
該電路由感應(yīng)線(xiàn)圈L和電容C組成。電容器以靜電場(chǎng)的形式存儲(chǔ)能量并且在其板上產(chǎn)生電勢(shì)（靜電電壓），而電感線(xiàn)圈以電磁場(chǎng)的形式存儲(chǔ)其能量。電容器被充電至直流電源電壓，V通過(guò)將開(kāi)關(guān)在位置甲。當(dāng)電容器完全充電開(kāi)關(guān)改變位置乙。
現(xiàn)在，充電電容器并聯(lián)連接在電感線(xiàn)圈上，因此電容器開(kāi)始通過(guò)線(xiàn)圈自身放電。當(dāng)通過(guò)線(xiàn)圈的電流開(kāi)始上升時(shí)，C兩端的電壓開(kāi)始下降。
該上升電流在線(xiàn)圈周?chē)㈦姶艌?chǎng)，抵抗這種電流。當(dāng)電容器C完全放電時(shí)，原先存儲(chǔ)在電容器中的能量C作為靜電場(chǎng)現(xiàn)在存儲(chǔ)在感應(yīng)線(xiàn)圈L中，作為線(xiàn)圈繞組周?chē)碾姶艌?chǎng)。由于 電路中沒(méi)有外部電壓來(lái)維持線(xiàn)圈內(nèi)的電流，因此隨著電磁場(chǎng)開(kāi)始崩潰，電路開(kāi)始下降。在線(xiàn)圈中感應(yīng)出反電動(dòng)勢(shì)（e=-Ldi/dt），保持電流沿原始方向流動(dòng)。
該電流對(duì)電容器C充電，其極性與其原始電荷相反。C繼續(xù)充電，直到電流減小到零并且線(xiàn)圈的電磁場(chǎng)完全坍塌。
最初通過(guò)開(kāi)關(guān)引入電路的能量已經(jīng)返回到電容器，電容器上再次具有靜電電壓，盡管它現(xiàn)在具有相反的極性。電容器現(xiàn)在開(kāi)始通過(guò)線(xiàn)圈再次放電，并重復(fù)整個(gè)過(guò)程。當(dāng)電能在電容器和電感器之間來(lái)回傳遞時(shí)，電壓的極性發(fā)生變化，產(chǎn)生AC型正弦電壓和電流波形。
然后，該過(guò)程形成LC石英晶振儲(chǔ)能電路的基礎(chǔ)，理論上來(lái)回循環(huán)將無(wú)限期地繼續(xù)。然而，事情并不完美，每次能量從電容器C傳遞到電感器L，然后從L傳遞回到C，會(huì)發(fā)生一些能量損失，隨著時(shí)間的推移將振蕩衰減到零。
如果不是電路內(nèi)的能量損失，那么在電容器C和電感器L之間來(lái)回傳遞能量的這種振蕩動(dòng)作將無(wú)限地繼續(xù)。在電感器線(xiàn)圈的DC或?qū)嶋H電阻中，電容器的電介質(zhì)中以及來(lái)自電路的輻射中電能損失，因此振蕩穩(wěn)定地減小，直到它們完全消失并且過(guò)程停止。
然后在實(shí)際的LC電路中，振蕩電壓的幅度在振蕩的每個(gè)半周期減小，并最終消失為零。然后，振蕩被稱(chēng)為“阻尼”，阻尼量由電路的質(zhì)量或Q因子確定。
阻尼的振蕩
OSC晶振振蕩電壓的頻率取決于LC諧振電路中的電感和電容值。我們現(xiàn)在知道，為了在諧振電路中發(fā)生諧振，必須有一個(gè)頻率點(diǎn)是XC的值，容抗與XL的值相同，感應(yīng)電抗（XL=XC）和因此，它們將相互抵消，僅留下電路中的直流電阻以抵抗電流的流動(dòng)。
如果我們現(xiàn)在將用于對(duì)所述電容器的電容性電抗的曲線(xiàn)的頂部的電感器的電感性電抗曲線(xiàn)，使得兩條曲線(xiàn)是在相同的頻率軸，交點(diǎn)會(huì)給我們的諧振頻率點(diǎn)，（ƒ-[R或ωr）如下圖所示。
共振頻率
其中：ƒ-[R的單位是赫茲，大號(hào)是在亨利和Ç單位是法拉。然后，發(fā)生這種情況的頻率如下：
然后，通過(guò)簡(jiǎn)化上面的公式，我們得到的最終方程共振頻率，ƒ[R在調(diào)諧LC電路：
LC振蕩器的諧振頻率
哪里：
1、L是亨利斯的電感
2、C是法拉德的電容
3、ƒ-[R是以赫茲為單位的輸出頻率
該等式表明，如果L或C減小，則頻率增加。該輸出頻率通常給出（的縮寫(xiě)ƒ-[R）來(lái)標(biāo)識(shí)它作為“諧振頻率”。
為了保持LC諧振電路中的振蕩，我們必須更換每個(gè)振蕩中的所有能量損失，并將這些振蕩的幅度保持在恒定水平。因此，替換的能量必須等于每個(gè)循環(huán)期間的能量損失。如果更換的能量太大，則振幅將增加，直到發(fā)生供電軌的削波?；蛘撸绻鎿Q的能量太小，則振幅最終將隨時(shí)間減小到零并且振蕩將停止。
更換這種損失能量的最簡(jiǎn)單方法是從LC諧振電路中獲取部分輸出，將其放大，然后再將其反饋回LC電路。使用運(yùn)算放大器，F(xiàn)ET或雙極晶體管作為其有源晶體的電壓放大器可以實(shí)現(xiàn)該過(guò)程。但是，如果反饋放大器的環(huán)路增益太小，則所需的振蕩衰減到零，如果太大，則波形變得失真。
為了產(chǎn)生恒定的振蕩，必須精確控制反饋到LC網(wǎng)絡(luò)的能量水平。然后，當(dāng)幅度試圖從參考電壓向上或向下變化時(shí)，必須有某種形式的自動(dòng)幅度或增益控制。為了保持穩(wěn)定的振蕩，電路的總增益必須等于1或1。任何更少的振蕩都不會(huì)開(kāi)始或消失為零，振蕩將會(huì)發(fā)生，但振幅將被供電軌限制，從而導(dǎo)致失真?？紤]下面的電路。
基本晶體管LC振蕩器電路
雙極晶體管用作LC振蕩器放大器，調(diào)諧LC諧振電路用作集電極負(fù)載。另一個(gè)線(xiàn)圈L2連接在晶體管的基極和發(fā)射極之間，其電磁場(chǎng)與線(xiàn)圈L的電磁場(chǎng)“相互”耦合。
兩個(gè)電路之間存在“互感”，并且在一個(gè)線(xiàn)圈電路中流動(dòng)的變化電流通過(guò)電磁感應(yīng)在另一個(gè)線(xiàn)圈電路中感應(yīng)出電位電壓（變壓器效應(yīng)），從而在調(diào)諧電路中發(fā)生振蕩，電磁能量從線(xiàn)圈傳輸L到線(xiàn)圈L2并且在晶體管的基極和發(fā)射極之間施加與調(diào)諧電路中的頻率相同的電壓。以這種方式，必要的自動(dòng)反饋電壓被施加到放大晶體管。
可以通過(guò)改變兩個(gè)線(xiàn)圈L和L2之間的耦合來(lái)增加或減少反饋量。當(dāng)電路振蕩時(shí)，其阻抗是電阻性的，集電極和基極電壓相位相差180 °。為了保持振蕩（稱(chēng)為頻率穩(wěn)定性），施加到調(diào)諧電路的電壓必須與調(diào)諧電路中發(fā)生的振蕩“同相”。
因此，我們必須在收集器和基座之間的反饋路徑中引入額外的180 °相移。這是通過(guò)將L2線(xiàn)圈相對(duì)于線(xiàn)圈L以正確的方向纏繞來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而為石英振蕩器電路提供正確的幅度和相位關(guān)系，或者通過(guò)在放大器的輸出和輸入之間連接相移網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
因此，LC振蕩器是“正弦振蕩器”或“諧波振蕩器”，因?yàn)樗１环Q(chēng)為“振蕩振蕩器”。LC振蕩器可以產(chǎn)生高頻正弦波，用于射頻（RF）型應(yīng)用，晶體管放大器是雙極晶體管或FET。
諧波振蕩器有許多不同的形式，因?yàn)橛性S多不同的方法來(lái)構(gòu)建LC濾波器網(wǎng)絡(luò)和放大器，最常見(jiàn)的是Hartley LC振蕩器，Colpitts LC振蕩器，Armstrong振蕩器和Clapp振蕩器等等。
LC振蕩器示例No1
200mH的電感和10pF的電容并聯(lián)連接在一起以形成LC振蕩器振蕩電路。計(jì)算振蕩頻率。
然后我們可以從上面的例子中看出，通過(guò)減小電容，C或電感的值，L將具有增加LC諧振電路的振蕩頻率的效果。
LC振蕩器總結(jié)：
LC振蕩器諧振回路電路所需的基本條件如下。
1、為了存在振蕩，振蕩器電路必須包含無(wú)功（頻率相關(guān)）分量，“電感”，（L）或“電容”，（C）以及直流電源。
2、在簡(jiǎn)單的電感器 - 電容器LC電路中，由于有源晶振和電路損耗，振蕩會(huì)隨著時(shí)間的推移而衰減。
3、需要電壓放大來(lái)克服這些電路損耗并提供正增益。
4、放大器的總增益必須大于1，單位。
5、通過(guò)將一些輸出電壓反饋到具有正確幅度和同相（0 o）的調(diào)諧電路，可以保持振蕩。
6、振蕩只能在反饋為“正”（自我再生）時(shí)發(fā)生。
7、電路的整體相移必須為零或360 o，以便來(lái)自反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)“同相”。
石英晶體振蕩器電路的組成除了LC振蕩器電路，還有晶體振蕩器電路，RC振蕩器電路等，這是按照正弦波來(lái)分的，非正弦波的電路組成則有兩種，一種是反饋型，另一種則是負(fù)阻型。不管是正弦波振蕩器還是非正弦波振蕩器，這些晶振應(yīng)用范圍大致相同，通?？捎糜诔?jí)計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通信模塊，軍工設(shè)備，工業(yè)級(jí)，汽車(chē)，人造衛(wèi)星，交通工具，GPS/北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)，大型建筑設(shè)備等領(lǐng)域。
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