我們知道，振蕩頻率有三個(gè)重要因素：時(shí)間周期、幅度和波長(zhǎng)。時(shí)間周期表示振蕩的一個(gè)完整周期之間的間隔，而幅度是振蕩的最大值和最小值。下面我們看看振蕩在波形中的樣子。

從時(shí)間周期來看，振蕩波的頻率可以通過以下公式計(jì)算：

頻率(f)=1/時(shí)間段

用最短的物理距離來完成一個(gè)周期的振蕩，該參數(shù)稱為波長(zhǎng)，它是連續(xù)間隔上同一點(diǎn)之間的物理測(cè)量。

一、電子產(chǎn)品中的振蕩頻率

在電子設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)振蕩頻率及其各自的電路。許多組件依賴于精確的振蕩頻率來發(fā)揮作用。而且電子設(shè)備中的振蕩波形在時(shí)間周期和幅度上通常不均勻。

穩(wěn)定且精確的振蕩頻率用于為設(shè)計(jì)中的實(shí)時(shí)時(shí)鐘供電。時(shí)鐘依賴于晶振，通常是32.768Khz晶振，以提供增加時(shí)鐘寄存器所需的“滴答聲”。單片機(jī)則依靠統(tǒng)一的振蕩頻率以所需的速度執(zhí)行其代碼。

振蕩器電路也用于電視、收音機(jī)和其他類型的射頻發(fā)射器。它們生成具有特定頻率的載波信號(hào)，然后由信息調(diào)制。在接收端，諧振器被調(diào)諧到振蕩頻率以拾取和解調(diào)射頻信號(hào)。

有幾種類型的振蕩器，但它們的核心是LC電路。它也被稱為L(zhǎng)C諧振電路。根據(jù)楞次定律，電流在充滿電的電容器和電感器之間振蕩。當(dāng)電感器充電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與電流變化相反的反電動(dòng)勢(shì)，從而以相反的方向?qū)﹄娙萜鞒潆?。下圖為L(zhǎng)C諧振電路，振蕩電路的共同核心。

二、振蕩頻率中的能量損失

理想情況下，一旦周期開始，LC電路將產(chǎn)生具有相等幅度的連續(xù)振蕩波形。然而，在真實(shí)世界的LC電路中不可能出現(xiàn)完美的正弦振蕩波形。隨著時(shí)間的推移，組件和連接的阻抗會(huì)導(dǎo)致能量損失。振幅逐漸減小的阻尼振蕩，結(jié)果，將會(huì)出現(xiàn)阻尼振蕩，其中幅度逐漸減小。LC電路要實(shí)現(xiàn)連續(xù)振蕩，需要反饋信號(hào)。如下所示，反饋信號(hào)用于放大現(xiàn)有信號(hào)并補(bǔ)償損失。

振蕩器電路的實(shí)際應(yīng)用通常涉及調(diào)諧集電極振蕩器、基于調(diào)諧的振蕩器、哈特萊振蕩器和考畢茲振蕩器等變體。這些振蕩器電路使用晶體管或運(yùn)算放大器來放大振蕩信號(hào)。

在設(shè)計(jì)自持振蕩電路時(shí)，經(jīng)常需要添加電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)（阻尼），重要的是要確保它既不是過阻尼也不是欠阻尼。這意味著確保閉環(huán)增益Aβ等于1。A是放大器電路的增益，而β等于反饋網(wǎng)絡(luò)增益。

以上就是英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師分享的“晶振：振蕩頻率中的能量損失”。英銳恩專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)。