专利名称：振荡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及由包含一个控制端和终止于一个第一输出端和一个第二输出端的主电流路径的(第一)放大器元件构成的一种振荡器，这种振荡器包括一个网络，(第一)放大器元件的第一输出端通过此网络经由一个串联的压电振荡元件反馈到(第一)放大器元件的控制端，这种振荡器还包括与(第一)放大器元件的第一输出端相连的一个(第一)输出偶极振子(dipole)和与(第一)放大器元件的第二输出端相连的一个直流限流元件。
从Gary A.Bread的专著“振荡器设计手册”(Cardiff出版公司1990年出版)，具体地说根据该书第55页到第60页所述，可以了解各种类型的晶体振荡器。一种所谓的“皮尔斯振荡器”在其最简单的实施例中用一个npn晶体管作为放大器元件，该晶体管的集电极和基极通过一个晶体(石英晶体)相互耦合。该集电极还通过一个电感器与一个电压源正端相连，并且作为“皮尔斯振荡器”的输出端。此外晶体管的集电极通过一个可调第一电容器接地，基极通过一个第二电容器接地，晶体管的发射极通过一个具有非常大电容值的发射极电阻的并联电路接地。基极还通过一个降压电阻器连接到电压源正端。在一种改进实施例中，可以用一种包含一个电感器和一个可调电容器的并联谐振电路取代集电极处的电感器。可以把该并联谐振电路调谐到该晶体的振荡频率。
在“振荡器设计手册”中论述的所有晶体振荡器中，这种“皮尔斯振荡器”被认为具有最佳的频率稳定性，这是事实，但是对于在半导体基体上的微型集成化来说，发射极电路中，即发射极和地之间的非常大电容值的电容器是极为令人困扰的，因为这种电容器在半导体基体上占据了极不相称的较大空间。这极大地妨碍了电子装置结构，尤其是那些小而轻的电子装置，例如，无线寻呼机(寻呼机)结构的设计。
本发明的目的是提供一种振荡器，更具体地说就是具有上述结构的所谓的“皮尔斯振荡器”，按照本发明可以省略上述具有非常高电容值的电容器。
这个发明的目的在本发明的振荡器中是通过使用一个第二放大器元件实现的，所说第二放大器元件具有一条终止于(第二)输出端的主电流路径，所说第二放大器元件的(第二)输出端与所说第一放大器元件的第二输出端连接。
与现有技术中的“皮尔斯振荡器”比较，在本发明的振荡器中在振荡器频率下构成对地短路的非常大的电容器，是用第二放大器元件的(第二)输出端阻抗来代替的。可以利用简单的技术手段将该阻抗相对于振荡器频率设置为低阻抗值，从而根据本发明的振荡器装置可以在第一放大器元件的第二输出端基本实现高频短路。这个高频短路使得直流限流元件被旁路，该元件与所说第二输出端相连，并且在振荡器频率下呈高阻态。在已有技术中，发射极电阻是作为直流限流元件接入的；但也可以用一个电流源电路代替这个元件。在本发明的振荡器中，由第一输出偶极振子、第一放大器元件和直流限流元件形成的串联组合，可以用一个电压源通过该直流限流元件来实现。
优选的是，这两个放大器元件是相同的，从而实现放大器元件的平衡设置(平衡放大器)。采用这种设置，电压源可以使振荡器振荡产生的高频电流大大延迟，而在现有技术中“皮尔斯振荡器”的情况下，这种电流是流经电压源的。因为按照本发明振荡器的放大器元件的这种推挽式设置，高频电流不再流经电压源，所以就可以避免在与振荡器共用一个电压源的其它电路结构中产生振荡串扰的现象。从而显著提高了这种装置的抗噪声特性。
就常规的电子装置尺度而言，对于高频电流，在第二放大器元件的(第二)输出端可以得到比使用非常大电容可能得到的阻抗稍大的阻抗。与现有技术的“皮尔斯振荡器”相比，这个增大的阻抗使振荡器的环路增益减小，因此，当使用第二放大器元件替代这个很大的电容器时，会产生振荡率(oscillation ratio)的延迟，即可以延长从电压源给振荡器施加能量到振荡器到达瞬态所需的时间。振荡器的环路增益还受到品质的影响即受到(第一)输出偶极振子的电阻部分与电抗部分的比率特性的影响，这是事实，例如，受到现有技术中与晶体管集电极相连的电感器的品质的影响。但是，无法为了补偿降低的环路增益而任意选择这种特性。相反，有一种方法通过增大流过直流限流元件的直流电流以补偿环路增益的衰减。然而这种方法会使电压源和振荡器中大部分电路负荷过重。
但是对于所述电子装置，更具体地说就是无线寻呼机(寻呼机)、移动电话这类装置，振荡器不仅要有较高的频率稳定性，还要有很短的瞬态持续时间(从电压源施加能量到振荡器到达稳态所需的时间)以及较小的功率损耗。例如，无线寻呼机定期地打开和关闭，以节省来自电压源，更具体地说就是来自电池的电流。在开关打开后，无线寻呼机必须在几个毫秒内准备好接收信号。这个时间实际上是由振荡器的瞬态特性所决定的。一方面，通过减少开机所用的时间使功率损耗下降，另一方面，也提高了寻呼机接收能力。此外，振荡器不仅在瞬态持续时间内、而且在其后的操作中必须具有较小的功率损耗，以使电压源的负荷达到可能的最小程度。于是这个电压源，如电池，可以设计得小而轻，从而有可能使这种无线寻呼机(或其它电池供电的电子装置)的体积和重量大大减小。
在用于这些电子装置的振荡器中，应争取使瞬态持续时间非常短暂，使功率损耗非常少。根据本发明振荡器的另一个实施例，这个目的是通过将第二放大器元件的控制端与第一放大器元件的第一输出端连接实现的。
在本发明的这个实施例中，第二放大器元件的控制端包含在振荡器的反馈回路(从第一放大器元件的第一输出端到第一放大器元件的控制端)中。该反馈回路为正反馈，通过该反馈回路可使振荡器的环路增益增大，而使直流限流元件中的直流电流保持不变，进而也使振荡振幅增大。因此，既补偿了第二放大器元件的(第二)输出端阻抗的影响，也没有使电压源和振荡器负荷过重。
关于这一点，从U.Tietze and Ch.Schenk所撰写的“HalbleiterSchaltungstechnik”(8th Vol.Spinger Verlag 1986)一书中可以了解到，具有两个npn晶体管的发射极耦合振荡器是已知的。其中一个晶体管的集电极直接与另一个晶体管的基极相连，并且通过一个LC阻塞电路(blockingcircuit)连到参考电位。这个电路并不包括石英晶体。一个具有晶体稳定的发射极耦合振荡器意味着一个晶体管的集电极借助另外的放大级和石英晶体，耦合到另一个晶体管的基极，并且LC阻塞电路也与该晶体管连接。这些设计中没有一种与本发明的振荡器是一样的，所以也不具有本发明的优点。
在本发明振荡器的另一个实施例中，所说第二放大器元件的一个第一输出端与一个第二输出偶极振子相连，所说第二放大器元件的主电流路径的另一侧就终止于所说第一输出端。按照这种方式，所说第二放大器元件的主电流路径和第二输出偶极振子串联在一起。更为有利的是，这个串联组合还可以与由第一放大器元件和设置在电压源一端和直流限流元件之间的第一输出偶极振子构成的串联组合相并联。因此，与“皮尔斯振荡器”相比，由本发明振荡器产生的振荡还可以从第二输出偶极振子抽头输出得到。
根据本发明的振荡器一个更好的优选实施例可以利用具有谐振特性的输出偶极振子的阻抗来实现。更具体地说，所说输出偶极振子可以用一个阻塞电路实现。于是可以从输出偶极振子抽头得到具有输出偶极振子所调谐的频率的振荡。
在已有技术的“皮尔斯振荡器”中，要考虑到将用作输出偶极振子的阻塞电路调谐为压电振荡元件的振荡频率。这就减少了“皮尔斯振荡器”在高频方面的应用可能性，使得高频振荡只能使用其它电路来产生，这种高频振荡可以通过对压电振荡元件的振荡频率倍增而获得。为了得到具有压电振荡元件振荡频率的倍频振荡，已有技术“皮尔斯振荡器”必须再增加一个倍频器。如此构成电路和产生的功率损耗对于前面所说的较轻的电子装置是不适合的。
但是，在上述的把输出偶极振子设置成阻塞电路的本发明振荡器的另一个实施例中，有可能利用非常少的电路产生高频振荡。为了达到这个目的，将第一输出偶极振子调谐到压电振荡的基波振荡频率或谐波振荡频率，并将第二输出偶极振子调谐到第一输出偶极振子谐振频率的某一谐波频率。因此压电振荡电路的基波振荡是未相连的压电振荡元件的振荡。
利用这个实施例就可以以简单的方式利用具有较低频率基波振荡的压电振荡元件获得非常高频率的振荡。为了达到这个目的，将所说振荡器环路，即包括在从第一放大器元件的第一输出端到它的控制端的反馈回路的振荡器元件调谐到所需的压电振荡元件振荡频率。除压电振荡元件本身以外，第一输出偶极振子和包含压电振荡元件的网络也属于所说振荡器环路，尤其是第一输出偶极振子，如所知道的，其功能可以由一个阻塞电路实现，可以调谐为压电振荡元件的振荡频率，因为否则的话，第一放大器元件的第一输出端的振荡经由电压源短路，因此造成反馈减弱。最好把第一放大器元件驱动到满负荷状态，可取的是使之达到其传递函数、即控制端信号和输出端信号之间的函数的非线性区域，这对谐波振荡、即未相连的压电振荡元件基波振荡的谐波的产生来说是很有利的。
包括第二放大器元件的主电流路径和第二输出偶极振子的分支电路与包括由第一放大器元件和所说网络构成的反馈回路是不相连接的。这使得在不降低振荡器工作功效的情况下，可以将第二输出偶极振子调谐到与第一输出偶极振子相同的频率及其谐波频率。所以，采用适当的调谐就可以从第二输出偶极振子抽头输出压电振荡元件和第一输出偶极振子振荡频率的谐波振荡。由于在不降低振荡器工作功效情况下，也可以将第二输出偶极振子调谐到未相连的压电振荡元件的基波振荡频率或调谐到振荡器频率，即第一输出偶极振子的谐振频率，所以同样也可以从第二输出偶极振子处抽头输出具有这些频率的振荡。
由本发明振荡器的放大元件构成的推挽式结构，在经由各个主电流路径和各个输出偶极振子的分支电路相同的情况下，主要产生具有压电振荡元件振荡频率的奇次谐波，即当振荡器工作时压电振荡元件的振荡频率的奇次谐波。因为放大器元件以非线性方式满负荷工作，所以如果只是结构或外形尺寸上的不对称也会产生偶次谐波。另一方面，根据本发明的另一个实施例，如果与直流限流元件并联一个电桥元件，就会产生这样的偶次谐波。对于第二输出偶极振子所调谐的振荡(在这种情况下该振荡表现为偶次振荡)，这是一个低阻电桥元件。有利的是，用一个电容器构成这个电桥元件，但也可以用一个电阻或者一个RC元件来构成。
在所说的本发明振荡器的另一个实施例的改进中，电桥元件设置在放大器元件的第二输出端和输出偶极振子远离放大器元件的电极之间。与直接与直流限流元件并联联接相比较，使流过电桥元件的高频电流偶次谐波也远离电压源是有益处的；用于这些电流的电路由放大器元件和输出偶极振子通过电桥元件关闭，而无需设置电压源。电桥元件的尺寸可以不受限制，并且尤其可以用较低的电阻设计，而不会在电压源中产生额外的高频电流串扰。
可取的是，在本发明的振荡器中，用于实现到第一放大元件的反馈的网络包含两个容性偶极振子，其中第一偶极振子一端连到控制端，第二偶极振子一端连到第一放大器元件的第一输出端，第一偶极振子和第二偶极振子的另一端连到远离第一放大器元件的直流限流元件的电极。更为可取的是把这些实际上已在“皮尔斯振荡器”中存在的容性偶极振子中的第二容性偶极振子设置成可调谐的。可选择地是，第一输出偶极振子可以包含一个可调谐设置的容性元件。
输出偶极振子的谐振频率和振荡器振荡频率可以通过对网络的第二容性偶极振子或在第一输出偶极振子中的容性元件的调谐来调整。这种调整或对振荡器的频率牵引可以通过适当地选择网络的第二容性偶极振子或第一输出偶极振子中的容性元件由一个设定信号完成。
对于已有技术的“皮尔斯振荡器”和本发明的振荡器所作的一个比较表明，当压电振荡元件阻抗最小时，“皮尔斯振荡器”反馈最大，因而振荡幅度最大。相反，在本发明的振荡器中，当压电振荡元件的阻抗达到其最大值时，放大器元件的控制端之间的振荡振幅达到最大，而这个阻抗在其最小时使放大器元件控制端短路。这就意味着，当用一块石英晶体作为压电振荡元件时，“皮尔斯振荡器”以振荡电路的串联谐振频率振荡，而根据本发明的振荡器以石英晶体的并联谐振频率振荡。从Tietze和Ch.schenk所著“Halbleiter-Schltungstechnik”(8th Vol.1986，section15.2.1)中可知，简单地接入一个电容器，就可以在串联谐振频率和并联谐振频率之间牵引石英晶体的振荡频率。所说并联谐振主要取决于石英晶体的外层电容器，因而还受到制造公差的限制。
此外，采用一个简单的高频等效电路的本发明的振荡器，可以看作是在输出端具有负的内部电阻的一个放大器和作为负载电阻的电抗的组合，虽然所说电抗通常设置为容性负载。在等效电路中所说容性负载的值由振荡器环路传输函数的电极的位置和数量来确定。如果等效电路的频率较低，那么所说容性负载就随着截止频率变得较大。相反，当等效电路中的容性负载值增大时，所说电路的振荡频率减小。
石英晶体的并联谐振频率高于串联谐振频率。因此，如果由石英晶体构成的振荡器由于不同的容性负载而具有不同的频率，这些频率是可变的，一方面，这些频率只在串联谐振频率和并联谐振频率之间变化，另一方面，对于一个较小的容性负载，振荡器在并联谐振频率即高频的附近振荡。在这种情况下，即容性负载较小的情况下，振荡器频率就主要依赖于石英晶体外层电容器的制造公差。
对于本发明的振荡器的大多数应用来说这种振荡频率公差是不能接受的。例如，在无线寻呼机、移动电话以及诸如此类的装置的应用中，必须精确地遵守设定的振荡频率。这就是说，或者使用制造非常精确、也是非常昂贵的石英晶体，或者在一定频率范围内设置本发明的振荡器以补偿制造公差(基准振荡器频率牵引)。可取的是，采用本发明的振荡器，可以通过调谐网络的第二容性偶极振子和/或第一输出偶极振子的容性元件进行这种调整。第二容性偶极振子或容性元件可以分别用作微调电容。
然而，为了使与所说石英晶体外层电容的公差相关性更小，要求在本发明的振荡器中，选择尽可能接近石英晶体串联谐振频率的振荡频率，并且使本发明的振荡器可以调节的范围(频率牵引范围)尽可能接近石英晶体的串联谐振频率。这只有在增大网络的第一容性偶极振子的容值时，才有可能实现。通过增大这个容值，就会使第一放大器元件的控制端相对于直流限流元件远离第一放大器元件的电极更彻底地短路，事实的确如此，从而提高了对放大器元件的推挽控制能力，并且也增大了振荡器的振荡幅度。或者说，由压电振荡元件和第一放大器元件的控制端与第一输出端之间的联接构成的反馈回路中的增益因而减小。如果网络的第一容性偶极振子的容值增大超过了某一点，由第一放大器元件的第一输出端到第二放大器元件的控制端的反馈确定的振荡就会强于由压电振荡元件确定的振荡。因此，不能随意增大电路第一容性偶极振子的容值。
在本发明的另一个实施例中，为了使本发明的振荡器的频率牵引范围在不增大网络的第一容性偶极振子的电容值的前提下沿石英晶体的串联谐振方向频移，或者更具体地说，为了完全消除在所说第一放大元件的第一输出端与第二放大元件的控制端之间的电路中的寄生振荡，在从所说第一放大元件的第一输出端到其控制端之间的反馈回路中加入一个低通元件，该低通元件的截止频率高于第一输出偶极振子调谐的频率。因此通过选择该低通元件的截止频率，可以有效地衰减所说的寄生振荡。
低通元件的加入使得本发明的振荡器的负反馈回路的传输函数在其高频等效电路中具有一个附加极点和附加相位转动(phase turn)。因此，在不增大网络第一容性偶极振子容值的情况下，就可以使高频等效电路中的容性负载增大。在本发明的振荡器中，所说低通元件使包含压电振荡元件的环路与包含第一放大元件的第一输出端和第二放大元件的控制端的环路相分离。
更为有利的是，所说低通元件由一个电阻元件构成，该电阻元件连接在第一放大器元件的第一输出端和网络之间的联接路径中，而且还联接在第一输出偶极振子和一个容性元件之间，其中所说容性元件连接在第一放大器元件第一输出端和远离该第一放大器元件的直流限流元件电极之间。
附图
表示根据本发明构成的振荡器的一个典型实施例。它包括用作第一放大器元件1的一个npn晶体管，其集电极和发射极之间的路径作为在第一输出端2(集电极)和第二输出端3(发射极)之间的主电流路径，其基极构成控制端4。所说第一放大器元件1的第一输出端2通过一个网络反馈到控制端4，所说网络包括一个串联的压电振荡元件5，该压电振荡元件5最好是石英晶体。图中所示的网络还包括与压电振荡元件5和两个容性偶极振子7和8串联连接的一个串联电感6，其中所说两个容性偶极振子7和8在根据本发明的例子中是用简单的电容器实现的，所说简单电容器或者是独立的元件或者是在半导体基体上集成的。第一容性偶极振子7的一端与控制端4相连，第二容性偶极振子8的一端与第一输出端2相连。另一方面，容性偶极振子7和8与由图中所示电压源一端构成的地9相连。
电压源的一端(第二端)10与第一输出偶极振子的一个电极相连，所说电压源的一端为振荡器提供了一个相对于地9为正的电压，所说第一输出偶极振子包括第一电感器11和一个容性元件12，这些元件构成一个阻塞电路。将这个阻塞电路调谐到振荡器即压电振荡元件的振荡频率，为此，可以选择用微调电容构成容性元件12。第一输出偶极振子11、12上远离所说电压源端(第二端)10的电极与第一输出端2相连。
在本例中用恒流源实现的一个直流限流元件13与第一放大器元件1的第二输出端3相连。所说直流限流元件13的另一个电极接地9，并且呈现高阻抗，理想的是对于高频电流表现为无负载阻抗。
由一个npn晶体管构成的第二放大器元件14的第二输出端15(发射极)与第一放大器元件1的第二输出端3连接。第二放大器元件14的控制端17(基极)与第一放大器元件1的第一输出端2连接。此外，第二放大器元件14的第一输出端16和第二输出偶极振子之间相互联接，其中所说偶极振子包括第二电感器18和第二容性元件19。第二输出偶极振子18、19的另一端与所说电压源端(第二端)10相连。第二输出偶极振子构成一个阻塞电路，该电路被调谐到振荡器所产生的振荡频率，其中所说频率可以是压电振荡元件5的振荡频率的一个谐波频率。因此，第一输出端16和第二放大器元件14和第二输出偶极振子18、19之间的节点用作振荡器输出端20。就象第一输出偶极振子的容性元件12一样，第二容性元件19也可以使用一个微调电容以便于调整振荡器，但是，这在图中没有单独表示出来。
在第二放大器元件14中，即在图中所示典型实施例中的npn晶体管中，集电极发射极路径构成第二放大器元件14的主电流路径。
与直流限流元件13并联设置了电桥元件21，所说电桥元件21相对于第二输出偶极振子18、19调谐的振荡具有低阻值。在图中所示的典型实施例中，电桥元件21用一个电容器构成。可以选择的是，连接在直流限流元件13和放大器元件1、14的第二输出端3、15之间的电桥元件21也可以与电压源端(第二端)10相连，而不是接地9。这在图中用一条虚线表示。在这两种连接方式下，电桥元件21分别关闭流经放大器元件1、14和输出偶极振子11、12；18、19的高频电流的电流电路。按照理想对称设置的放大器元件1、14不产生压电振荡元件振荡频率的偶次谐波。在工作过程中，从放大器元件1、14的两个输出端3、15之间的节点处引出振荡频率的直流电压。由电桥元件21构成的低阻路径使得即使当放大器元件1、14是对称设置时，也可能添加偶次谐波。
与压电振荡元件5串联的串联电感器6以这样的方式使网络中压电振荡元件5的阻抗发生改变，即与振荡元件不工作的情况相比，降低了压电振荡元件的振荡频率。在图中所示振荡器的一种改进中，可以省略串联电感器6。此外，可以通过改变压电振荡元件的几何结构降低振荡频率。
图中所示的典型实施例中，在第一输出偶极振子11、12两端并联一个衰减电阻器22，这个电阻器对第一输出偶极振子11、12构成的谐振电路产生衰减作用，以使这个电路的谐振频率不会在于压电振荡元件的振荡中占优势。
用一个基极电阻器23为第一放大器元件1的控制端4提供直流电压。
如图所示振荡器还包括一个低通元件，所说低通元件插接在从第一放大器元件的第一输出端2到它的控制端4之间的反馈路径之间，所说低通元件的截止频率大于第一输出偶极振子的调谐频率。因此，图中所示由一个电阻元件24和一个电容元件25构成的低通元件对于上述的反馈路径形成了限制，但是衰减了由放大器元件1和14以及它们的反馈通路构成的环路的寄生振荡，所述反馈通路包括第一放大器元件1的第一输出端2、第二放大器的控制端17、压电振荡元件5的外层电容器、网络的第一容性偶极振子7和电桥元件21。此外，电阻元件24一端接第一放大器元件1的第一输出端2，另一端同时连接到网络5到8和第一输出偶极振子11、12、容性元件25接到第一放大器元件1的第一输出端2和直流限流元件13远离第一放大器元件1的电极，即接地9。
本发明的振荡器结构简单，并且可以十分简单地集成在半导体上，因此除了这块半导体基体外，只需要极少的外部元件和很少集成电路引线。本发明的振荡器功率消耗量很低，并且能在非常低的电压下工作。当施加一个电压时，在经过一个极其短暂的瞬态之后，就会在输出端(图中振荡器输出端20)产生一个稳定的振荡。实际上，即使在振荡器频率失谐的情况下，所说极其短暂的瞬态持续时间也不会改变。在启动模式，即在施加电压之后振荡器开始工作时，振荡器首先通过互耦放大器元件开始振荡，其中所说互耦放大器元件(它们形成一个负电阻)包括从第一放大器元件第一输出端到第二放大器元件控制端和第一输出偶极振子的LC电路。这种互耦加速了所说振荡，这导致增大了第一放大器元件第一输出端的阻抗，因此，与“皮尔斯振荡器”相比，增大了振荡器的环路增益。第一输出偶极振子的值(如果合适，则包括一个并联衰减电阻)很小，以致于振荡器在没有压电振荡元件的情况下只能微弱地振荡。第一输出偶极振子被调谐到至少与压电振荡元件的振荡频率基本一致的频率；第一输出偶极振子的低值使得压电振荡元件可以很容易地决定输出偶极振子的振荡频率。在开始阶段，第一输出偶极振子的振荡激励压电振荡元件，并且因此振荡器环路闭合，随后压电振荡元件在频率产生中占优势，即开始以主振方式振荡。
放大器元件主电流路径中的高频电流具有压电振荡元件的振荡频率及其谐波。借助第二输出偶极振子就可以把任意频率从这些频率中滤出来，压电振荡元件自身的基波振荡或振荡频率也可以分别地滤出来，因为第二输出偶极振子与振荡器环路是分离的。它的振荡性能并没有因此而受影响。此外，高频电流仅流过放大器元件和输出偶极振子或可选择地地流过电桥元件。另一方面，只有很少的高频电流通过网络传输到电压源端。
权利要求
1.一种振荡器，其包括一个(第一)放大器元件，所说(第一)放大器元件包含一个控制端和终止于第一和第二输出端的主电流路径，所说振荡器包括一个网络，所说(第一)放大器元件的第一输出端通过该网络经由一个串联压电振荡元件反馈到所说(第一)放大器元件的控制端，所说振荡器还包括与所说(第一)放大器元件相连的一个(第一)输出偶极振子和与所说(第一)放大器元件的第二输出端相连的一个直流限流元件，其特征在于所说振荡器包括一个第二放大器元件，所说第二放大器元件包含终止于一个(第二)输出端的一条主电流路径，所说的第二放大器元件的这个(第二)输出端与所说第一放大器元件的第二输出端相连。
2.如权利要求1所述的振荡器，其特征在于所说的第二放大器元件的控制端与所说第一放大器元件的第一输出端相连。
3.如权利要求1或2所述的振荡器，其特征在于所说第二放大器元件的第一输出端与一个第二输出偶极振子相连，所说第二放大器元件的主电流路径的另一侧终止于所说的第二放大器元件的第一输出端。
4.如权利要求3所述的一种振荡器，其特征在于所说输出偶极振子的阻抗具有谐振特性。
5.如权利要求4所述的振荡器，其特征在于将所说输出偶极振子设置成一个阻塞电路。
6.如权利要求5所述的振荡器，其特征在于将所说第一输出偶极振子调谐到所说压电振荡元件的基波振荡频率或谐波振荡频率，并且将所说第二输出偶极振子调谐到所说第一输出偶极振子的谐振频率的谐波振荡。
7.如权利要求6所述的振荡器，其特征在于所说振荡器包括与所说直流限流元件并联的一个高频电桥元件，所说电桥元件相对于所说第二输出偶极振子所调谐的振荡为一个低阻元件。
8.如权利要求7所述的振荡器，其特征在于所说电桥元件插接在所说放大器元件的第二输出端和所说输出偶极振子远离所说放大器元件的电极之间。
9.如上述权利要求中任意一项所述的振荡器，其特征在于所说网络包括两个容性偶极振子，其中的第一容性偶极振子的一端与所说控制端相连，其中的第二容性偶极振子的一端与所说第一放大器元件的第一输出端相连，它们的另一端与所说直流限流元件的远离所说第一放大器元件的电极相连。
10.如权利要求9和权利要求4、5或6之一所述的振荡器，其特征在于所说网络的第二容性偶极振子是可以调谐的，和所说第一输出偶极振子包括一个可以调谐的容性元件。
11.如权利要求6所述的振荡器，其特征在于在从所说第一放大器元件的第一输出端到它的控制端之间的反馈路径中加入一个低通元件，所说低通元件的截止频率高于所说第一输出偶极振子所调谐的频率。
12.如权利要求11所述的振荡器，其特征在于所说低通元件包括一个电阻元件，所说电阻元件插接在所说第一放大器元件的第一输出端与所说网络之间的联接中，同时也插接在所说第一输出偶极振子和一个容性元件之间，其中所说容性元件接在所说第一放大器元件的第一输出端和所说直流限流元件远离所说第一放大器元件的电极之间。
全文摘要
一种振荡器,包括一个(第一)放大器元件,所说放大器元件具有一个控制端和终止于第一和第二输出端的一条主电流路径,所说振荡器包括一个网络,所说(第一)放大器元件的第一输出端通过该网络经由一个串联压电振荡元件反馈到所说(第一)放大器元件的控制端,这种振荡器还包括与所说(第一)放大器元件相连的一个(第一)输出偶极振子和与所说(第一)放大器元件的第二输出端相连的一个直流限流元件。根据本发明,可以用一个第二放大器元件取代对于这种“皮尔斯振荡器”必需的非常大的电容器,所说第二放大器元件具有一条主电流路径,该主电流路径的一侧终止于一个(第二)输出端,所说第二放大器元件的这个(第二)输出端与所说第一放大器元件的第二输出端相连。在另一个实施例中,根据本发明构成的这种“皮尔斯振荡器”具有较低的功率消耗、较高的频率稳定性、非常短暂的瞬态持续时间和非常简单的结构。
文档编号H03B5/32GK1193423SQ97190523
公开日1998年9月16日 申请日期1997年3月20日 优先权日1996年3月23日
发明者B·迪克 申请人:菲利浦电子有限公司