晶体管振荡器英文解释翻译、晶体管振荡器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 transistor oscillator
分词翻译:
晶体管的英语翻译:
transistor
【计】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
振荡器的英语翻译:
【医】 agitator; oscillator
专业解析
晶体管振荡器(Transistor Oscillator)是一种利用晶体管的放大作用和正反馈(Positive Feedback)原理,将直流电能转换为特定频率交流信号的电子电路。其核心功能是自主产生并维持周期性的电振荡,无需外部输入信号激励。
一、核心组成与工作原理
- 放大元件:晶体管(BJT或FET)作为核心放大器件,提供必要的增益。
- 选频网络:决定振荡频率的电路,常见类型包括:
- LC谐振回路:由电感(L)和电容(C)组成,其谐振频率公式为:
$$
f_0 = frac{1}{2pisqrt{LC}}
$$
- 石英晶体谐振器:利用压电效应,提供极高的频率稳定性和精度。
- RC相移网络:通过电阻(R)和电容(C)的组合实现特定相移。
- 正反馈网络:将输出信号的一部分以正确的相位(通常为360度或0度相移)反馈到输入端,满足巴克豪森(Barkhausen)准则(环路增益≥1且相移为0度或360度的整数倍),使电路能够自激振荡。
- 偏置电路:为晶体管提供合适的静态工作点(Q点),确保其工作在放大区。
二、关键特性
- 频率范围:可从音频(kHz)延伸至射频(GHz),取决于选频网络和晶体管特性。
- 频率稳定性:受温度、电源电压、负载变化等因素影响。晶体振荡器稳定性最高。
- 输出波形:可产生正弦波、方波、三角波等,取决于电路设计。
- 相位噪声:衡量信号频谱纯度的关键指标,对通信系统尤为重要。
三、主要应用领域
- 通信系统:作为发射机的载波信号源、接收机的本地振荡器(LO)。
- 信号发生器:产生测试用的标准信号源。
- 时钟电路:为数字系统(如微处理器、计算机)提供精确的时序基准。
- 传感器接口:与谐振式传感器(如压电传感器)配合使用。
- 射频识别(RFID):产生工作频率信号。
- 开关电源:构成高频开关控制信号源。
四、汉英术语对照与解释
- 晶体管 (Jīngtǐguǎn):Transistor - 具有电流放大作用的半导体器件,是振荡器的核心有源元件。
- 振荡器 (Zhèndàngqì):Oscillator - 能自动将直流电能转换为特定频率交流电能的电路。
- 正反馈 (Zhèng fǎnkuì):Positive Feedback - 将输出信号的一部分以增强输入的方式送回输入端,是维持振荡的必要条件。
- 谐振频率 (Xiézhèn pínlǜ):Resonant Frequency - 选频网络(如LC回路、晶体)具有最大响应或特定相移的频率点。
- 频率稳定性 (Pínlǜ wěndìngxìng):Frequency Stability - 振荡器输出频率抵抗外界因素(温度、电压、负载)变化的能力。
- 相位噪声 (Xiàngwèi zàoshēng):Phase Noise - 描述振荡信号频谱在中心频率附近短时间频率起伏的指标,影响通信质量。
权威参考来源:
- Sedra, A. S., & Smith, K. C. Microelectronic Circuits. 标准电子工程教材,详细分析振荡器原理与设计。
- Razavi, B. Design of Analog CMOS Integrated Circuits. 深入讨论基于CMOS晶体管的振荡器设计,特别是射频应用。
- IEEE Standard Definitions of Physical Quantities for Fundamental Frequency and Time Metrology. 提供振荡器关键参数(如相位噪声)的权威定义和测量方法。
- Crystal Oscillator Basics and Crystal Selection. 由主要晶体制造商(如NDK, ECS Inc.)提供的应用笔记,涵盖晶体特性和振荡电路设计要点。
网络扩展解释
晶体管振荡器是一种利用晶体管作为核心放大元件,通过正反馈机制产生周期性电信号(如正弦波、方波等)的电子电路。以下从原理、结构、应用三个层面详细解释:
1. 工作原理
- 正反馈机制:晶体管将输出信号的一部分通过选频网络(如LC谐振电路、石英晶体等)反馈到输入端,形成自激振荡。当环路增益≥1且相位满足360度条件时,电路即可维持稳定振荡。
- 晶体管作用:作为放大元件,补偿电路中的能量损耗(如电阻发热),确保振荡持续。相较于真空管振荡器,晶体管具有体积小、功耗低、寿命长的优势。
2. 典型结构类型
- LC振荡器:如哈特利振荡器(电感三点式)、科尔皮兹振荡器(电容三点式),利用LC谐振回路决定频率,常用于射频领域(1MHz-100MHz)。
- 晶体振荡器:采用石英晶体作为高Q值谐振器,频率稳定性可达ppm级(百万分之一),广泛用于时钟电路、通信设备。
- RC振荡器:通过电阻电容网络确定频率(如相移振荡器),适用于低频信号生成(<1MHz)。
3. 主要应用领域
- 通信系统:无线电发射机的载波生成、接收机的本地振荡
- 数字电路:CPU时钟信号源(如晶体振荡器提供基准频率)
- 测量仪器:信号发生器、频率计的核心组件
- 消费电子:手机、蓝牙模块中的频率合成
关键参数包含振荡频率范围(Hz-GHz)、频率稳定度(温度/电压漂移)、输出波形纯度(谐波失真)及功耗。设计时需特别注意晶体管的偏置稳定性、热噪声抑制和相位噪声优化。
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