晶體管振蕩器英文解釋翻譯、晶體管振蕩器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 transistor oscillator
分詞翻譯:
晶體管的英語翻譯:
transistor
【計】 MOS transistor; npn
【化】 transistor
振蕩器的英語翻譯:
【醫】 agitator; oscillator
專業解析
晶體管振蕩器(Transistor Oscillator)是一種利用晶體管的放大作用和正反饋(Positive Feedback)原理,将直流電能轉換為特定頻率交流信號的電子電路。其核心功能是自主産生并維持周期性的電振蕩,無需外部輸入信號激勵。
一、核心組成與工作原理
- 放大元件:晶體管(BJT或FET)作為核心放大器件,提供必要的增益。
- 選頻網絡:決定振蕩頻率的電路,常見類型包括:
- LC諧振回路:由電感(L)和電容(C)組成,其諧振頻率公式為:
$$
f_0 = frac{1}{2pisqrt{LC}}
$$
- 石英晶體諧振器:利用壓電效應,提供極高的頻率穩定性和精度。
- RC相移網絡:通過電阻(R)和電容(C)的組合實現特定相移。
- 正反饋網絡:将輸出信號的一部分以正确的相位(通常為360度或0度相移)反饋到輸入端,滿足巴克豪森(Barkhausen)準則(環路增益≥1且相移為0度或360度的整數倍),使電路能夠自激振蕩。
- 偏置電路:為晶體管提供合適的靜态工作點(Q點),确保其工作在放大區。
二、關鍵特性
- 頻率範圍:可從音頻(kHz)延伸至射頻(GHz),取決于選頻網絡和晶體管特性。
- 頻率穩定性:受溫度、電源電壓、負載變化等因素影響。晶體振蕩器穩定性最高。
- 輸出波形:可産生正弦波、方波、三角波等,取決于電路設計。
- 相位噪聲:衡量信號頻譜純度的關鍵指标,對通信系統尤為重要。
三、主要應用領域
- 通信系統:作為發射機的載波信號源、接收機的本地振蕩器(LO)。
- 信號發生器:産生測試用的标準信號源。
- 時鐘電路:為數字系統(如微處理器、計算機)提供精确的時序基準。
- 傳感器接口:與諧振式傳感器(如壓電傳感器)配合使用。
- 射頻識别(RFID):産生工作頻率信號。
- 開關電源:構成高頻開關控制信號源。
四、漢英術語對照與解釋
- 晶體管 (Jīngtǐguǎn):Transistor - 具有電流放大作用的半導體器件,是振蕩器的核心有源元件。
- 振蕩器 (Zhèndàngqì):Oscillator - 能自動将直流電能轉換為特定頻率交流電能的電路。
- 正反饋 (Zhèng fǎnkuì):Positive Feedback - 将輸出信號的一部分以增強輸入的方式送回輸入端,是維持振蕩的必要條件。
- 諧振頻率 (Xiézhèn pínlǜ):Resonant Frequency - 選頻網絡(如LC回路、晶體)具有最大響應或特定相移的頻率點。
- 頻率穩定性 (Pínlǜ wěndìngxìng):Frequency Stability - 振蕩器輸出頻率抵抗外界因素(溫度、電壓、負載)變化的能力。
- 相位噪聲 (Xiàngwèi zàoshēng):Phase Noise - 描述振蕩信號頻譜在中心頻率附近短時間頻率起伏的指标,影響通信質量。
權威參考來源:
- Sedra, A. S., & Smith, K. C. Microelectronic Circuits. 标準電子工程教材,詳細分析振蕩器原理與設計。
- Razavi, B. Design of Analog CMOS Integrated Circuits. 深入讨論基于CMOS晶體管的振蕩器設計,特别是射頻應用。
- IEEE Standard Definitions of Physical Quantities for Fundamental Frequency and Time Metrology. 提供振蕩器關鍵參數(如相位噪聲)的權威定義和測量方法。
- Crystal Oscillator Basics and Crystal Selection. 由主要晶體制造商(如NDK, ECS Inc.)提供的應用筆記,涵蓋晶體特性和振蕩電路設計要點。
網絡擴展解釋
晶體管振蕩器是一種利用晶體管作為核心放大元件,通過正反饋機制産生周期性電信號(如正弦波、方波等)的電子電路。以下從原理、結構、應用三個層面詳細解釋:
1. 工作原理
- 正反饋機制:晶體管将輸出信號的一部分通過選頻網絡(如LC諧振電路、石英晶體等)反饋到輸入端,形成自激振蕩。當環路增益≥1且相位滿足360度條件時,電路即可維持穩定振蕩。
- 晶體管作用:作為放大元件,補償電路中的能量損耗(如電阻發熱),确保振蕩持續。相較于真空管振蕩器,晶體管具有體積小、功耗低、壽命長的優勢。
2. 典型結構類型
- LC振蕩器:如哈特利振蕩器(電感三點式)、科爾皮茲振蕩器(電容三點式),利用LC諧振回路決定頻率,常用于射頻領域(1MHz-100MHz)。
- 晶體振蕩器:采用石英晶體作為高Q值諧振器,頻率穩定性可達ppm級(百萬分之一),廣泛用于時鐘電路、通信設備。
- RC振蕩器:通過電阻電容網絡确定頻率(如相移振蕩器),適用于低頻信號生成(<1MHz)。
3. 主要應用領域
- 通信系統:無線電發射機的載波生成、接收機的本地振蕩
- 數字電路:CPU時鐘信號源(如晶體振蕩器提供基準頻率)
- 測量儀器:信號發生器、頻率計的核心組件
- 消費電子:手機、藍牙模塊中的頻率合成
關鍵參數包含振蕩頻率範圍(Hz-GHz)、頻率穩定度(溫度/電壓漂移)、輸出波形純度(諧波失真)及功耗。設計時需特别注意晶體管的偏置穩定性、熱噪聲抑制和相位噪聲優化。
分類
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