正弦波和方波
在大多数电子测量仪器、电子测试设备、电子故障排除设备、网络设备、智能数码产品等电子系统中,信号发生器是必不可或缺的部分,其核心作用是用来产生特定频率和幅度的不同波形(或信号)。这些信号由信号发生器提供,用于激励各种电子测量设备和处理电路,以便将各种传感器输出信号转换为所需的有用信号。
从信号发生器的激励可以是稳定的交流或恒定的直流信号,并且在某些情况下,它需要改变激励的振幅和频率。由信号发生器产生的一些波形主要包括正弦、削峰正弦波和方形三种类型。在某些应用中,这些波形需要与音频以及无线电频率对接。因此,产生这种具有一定幅度和频率的波形的电路称为振荡器电路。
振荡器概念
用于产生具有恒定幅度和恒定所需频率的输出信号的电路或频率元件称为振荡器,也被称之为波形发生器,它结合了有源和无源电子元件。在振荡器电路中,核心构成部分为晶振。
振荡器的主要功能是将直流电转换为周期性信号或频率非常高的交流信号。振荡器不需要任何外部输入信号即可在输出端产生所需幅度和频率的正弦波或其它重复的波形。
在放大器的情况下,只要在输入端输入信号,能量转换就开始了,即放大器产生一个输出信号,其频率或波形与输入信号相似,但幅度或功率电平通常很高。如果输入端没有输入信号,则输出信号将不存在。相反,要启动或维持转换过程,振荡器不需要任何输入信号。只要直流电源连接到振荡器电路,它就会不断产生输出信号,其频率精度及稳定性由晶振及振荡电路组成部分决定。
注:
晶振主要分为无源晶振和有源晶振两类,无源晶振又被称之为晶体谐振器,需要与合理的谐振电路电路共同组成完整的振荡器电路,而有源晶振则可以称之为一个完整的振荡器。无源晶振输出为正弦波,而有源晶振因内置整形电路,输出以方波为主,直接对接下级数字电路。
- 无源晶振:
晶体谐振器,Crystal,简写为XTAL。双端输出,不需供电。振荡电路在芯片内部。
- 有源晶振:
晶体振荡器,Crystal Oscillator,简写为XO。单端输出,需要供电。振荡电路在晶振内部。