无源晶振起振条件:振幅起振条件与相位起振条件

无源晶振起振条件:振幅起振条件与相位起振条件

在晶振电路中,当环路增益大于1时,说明输出信号经反馈回路和放大回路放大后,回到输出端的信号相比于原来的信号在幅度上要大。这时振荡回路中的信号经过反复反馈放大后,不断增大,最终驱动晶体振荡。

起振条件也有两层意思:

1、振幅起振条件

无源晶振起振条件:振幅起振条件与相位起振条件

振幅跟振动回路有关,主要由IC电压决定。

表示输出信号振幅大于输入信号振幅。

2、相位起振条件

无源晶振起振条件:振幅起振条件与相位起振条件

n为整数。表示反馈为正反馈,输入输出同相位。

虽然说环路增益只要大于1,就能起振,但在实际电路中需要考虑当供电电压、温度等变化时,环路增益的变化以及当温度等变化时,晶振等效电阻的变化。这些变化都会影响晶振电路的正常起振。

振荡电路从起振,到达到平衡状态后信号稳定输出,输出信号如下图:

无源晶振起振条件:振幅起振条件与相位起振条件

一般来说,实际的正常的振荡电路中,上电的能量瞬变以及干扰等噪声能够提供晶振电路起振所需的能量。当晶振电路正常振荡时,使晶体起振的噪声依然存在于回路中,只是相对于晶振输出信号的幅度来说,就相当小了。当环路中的信号幅度增大到一定程度后,振荡器中的有源器件(晶振电路中的反相器)存在的非线性会限制幅度的继续增加,使得振荡器的输出达到稳定。

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