压控晶振原理

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晶振压控的作用

晶振压控的作用

晶振压控的作用
晶振压控器常用于电子电路当中的时钟信号发生器,主要起到控制晶振频率的作用。

晶振是一种振动器件,能够产生稳定的正弦波,所以在电子电路设计中十分常见。

晶振压控信号发生器可以通过改变输入电压的大小来调节晶振的工作频率,因此也被称为压控晶振(VCO)。

这种调节方式能够在较宽的范围内实现精确的频率控制,因此被广泛应用于不同领域的电子设备中。

晶振压控信号发生器主要由晶振和电路控制器组成。

控制器通过输入电压来控制晶振频率,具有良好的稳定性和抗干扰性能。

由于压控晶振工作频率范围十分广泛,因此可以用于不同领域的应用,比如通信系统、音频设备等。

在通信系统中,压控晶振用于生成调制信号,实现频率调制,频率倍增等功能。

在音频设备中,压控晶振能够产生高精度的音频信号,比如在数字调谐器中,压控晶振能够控制数字转换器的采样率,从而实现高精度的音频播放。

总之,晶振压控信号发生器作为一种常见的电子元器件,可以帮助电子设备实现精确的频率控制,具有广泛的应用前景。

在实际应用中,需要选择合适的压控晶振来满足不同的应用需求,同时还需要设计合理的电路控制器,从而使压控晶振能够发挥最佳的性能。

压控晶振原理

压控晶振原理

压控晶振原理压控晶体振荡器简介压控晶体振荡器全称:电压控制晶体振荡器(Voltage Controlled Crystal Oscillator),是一种与晶体谐振器串联插入变容二极管,根据外部加入的电压使二极管的容量发生变化,来达到输出频率可根据晶体谐振器的负载电容特性变化的晶体振荡器。

VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成,其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容,从而“牵引”石英谐振器的频率,以达到频率调制的目的。

VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。

石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子(即谐振器和振荡电路组成。

晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等,共同决定振荡器的性能。

压控晶体振荡器具有以下特点:(1)低抖动或低相位噪声:由于电路结构、电源噪声以及地噪声等因素的影响,VCO的输出信号并不是一个理想的方波或正弦波,其输出信号存在一定的抖动,转换成频域后可以看出信号中心频率附近也会有较大的能量分布,即是所谓的相位噪声。

VCO输出信号的抖动直接影响其他电路的设计,通常希望VCXO的抖动越小越好。

(2)宽调频范围:VCO的调节范围直接影响着整个系统的频率调节范围,通常随着工艺偏差、温度以及电源电压的变化,VCXO的锁定范围也会随着变化,因此要求VCXO有足够宽的调节范围来保证VCXO的输出频率能够满足设计的要求。

(3)稳定的增益:VCO的电压——频率非线性是产生噪声的主要原因之一,同时,这种非线性也会给电路设计带来不确定性,变化的VCXO增益会影响环路参数,从而影响环路的稳定性。

因此希望VCXO的增益变化越小越好。

1.频率大小:频率越高一般价格越高。

但频率越高,频差越大,从综合角度考虑,一般工程师会选用频率低但稳定的晶振,自己做倍频电路。

总之频率的选择是根据需要选择,并不是频率越大就越好。

要看具体需求。

比如基站中一般用10MHz的恒温晶振(OCXO),因其有很好的频率稳定性,属于高端晶振。

压控晶振 电压与频率的关系

压控晶振 电压与频率的关系

压控晶振电压与频率的关系摘要:本文总结了压控晶振电压和频率之间的关系,以及如何正确使用它们。

文章首先详细介绍了晶振结构和工作原理;其次,介绍了压控晶振电压与其工作频率之间的关系;最后,结合实际应用对如何正确使用压控晶振进行了较为全面的探讨。

关键词:压控晶振;电压;频率;结构;原理压控晶振电压与频率的关系摘要一:的结构和工作原理二:控晶振电压与工作频率的关系三:确使用压控晶振第一节的结构和工作原理晶振是一种采用电子技术的电路,它的基本结构由电子元件、晶振元件和辅助元件组成。

晶振元件是一个特殊的双线圈结构,在输入电压为0V电压和温度不变时,它可以在给定的频率上以恒定的电流运行,把输出脉冲电压和频率变为恒定的值。

晶振的工作原理是晶体响应电场而产生振荡,在频率调整电路中,晶体两端由外部供电电源驱动,其中一端通过容积电容可以调节输出频率,以达到调节振荡频率的目的。

另外,还有一种称为压控的晶振,它的电压和频率之间也有一定的关系。

第二节控晶振电压与工作频率的关系压控晶振是一种在工作电压不变的情况下调节频率的晶振,它是在晶体固有频率基础上,通过改变晶体的晶体锥电压来调节晶振工作频率的,它的工作原理如下:当输入的电压小于晶体的晶体锥电压时,晶振的频率会比它的固有频率高;当输入的电压大于晶体的晶体锥电压时,晶振的频率会比它的固有频率低。

第三节确使用压控晶振由于压控晶振电压和频率之间存在着一定的关系,因此,正确使用它们是很有必要的。

首先,在选择压控晶振时,应先计算其最大频率以及最小频率,以便确定选择的压控晶振是否能够满足用户的需求;其次,在使用压控晶振时,应该注意保持输入电压在晶体的晶体锥电压的范围内,以免影响晶振的正常工作;最后,要注意维护晶振,确保晶振的工作环境温度在正常范围内,以免影响晶振的正常工作。

综上所述,压控晶振的电压和频率之间存在着一定的关系,正确使用它们是非常重要的,此外在使用压控晶振时,还要注意晶振的维护。

晶振的基本原理及特性

晶振的基本原理及特性

晶振的基本原理及特性晶振的基本原理及特性晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路如图1b,其中Cv是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。

其中Co,C1,L1,RR是晶体的等效电路。

分析整个振荡槽路可知,利用Cv来改变频率是有限的:决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。

可以看出:C1越小,Co越大,Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。

因而能“压控”的频率范围也越小。

实际上,由于C1很小(1E-15量级),Co不能忽略(1E-12量级,几PF)。

所以,Cv变大时,降低槽路频率的作用越来越小,Cv变小时,升高槽路频率的作用却越来越大。

这一方面引起压控特性的非线性,压控范围越大,非线性就越厉害;另一方面,分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小,最后导致停振。

采用泛音次数越高的晶振,其等效电容C1就越小;因此频率的变化范围也就越小。

晶振的指标总频差:在规定的时间内,由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。

说明:总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。

一般只在对短期频率稳定度关心,而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。

例如:精密制导雷达。

频率稳定度:任何晶振,频率不稳定是绝对的,程度不同而已。

一个晶振的输出频率随时间变化的曲线如图2。

图中表现出频率不稳定的三种因素:老化、飘移和短稳。

图2 晶振输出频率随时间变化的示意图曲线1是用0.1秒测量一次的情况,表现了晶振的短稳;曲线3是用100秒测量一次的情况,表现了晶振的漂移;曲线4 是用1天一次测量的情况。

表现了晶振的老化。

频率温度稳定度:在标称电源和负载下,工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。

晶振的原理及作用

晶振的原理及作用

晶振的原理及作用晶体振荡器(晶振)是一种产生稳定频率的电子元件,广泛应用于无线通信、计算机、电子钟等电子设备中。

它的作用是提供一个稳定的时钟信号,让电子设备能够按照指定的频率运行。

晶振的主要原理是晶体的压电效应和共振现象。

晶体是一种具有压电效应的物质,即在外界施加压力时,晶体呈现出电势差的变化。

当一个电压被施加到晶体上,晶体由于压电效应而发生微小的尺寸变化,使晶体的原子结构发生微小的扭曲。

这个扭曲会导致晶体内部产生反馈电势,使电荷在晶体中移动,形成电荷的周期性移动。

当振动频率达到晶体的共振频率时,电荷的周期性移动达到最大值,称为共振现象。

晶振通常由晶体谐振器和放大器组成。

晶体谐振器是由晶体和电容器组成的振荡回路,晶体由于压电效应而发生振动,并将能量转化为电能。

放大器作用是将振荡信号放大,并驱动其他电路或设备。

晶振的频率稳定性是晶振器的一个重要指标。

频率稳定性指的是晶振器输出频率在长时间内的波动程度。

一般来说,晶体振荡器的频率稳定性高,可以达到几十亿分之一,甚至更高。

这一特性使得晶振广泛应用于需要高精度时钟信号的设备中。

晶振的工作原理和作用有以下几个方面的重要影响:1. 提供稳定的时钟信号:晶振可以提供稳定的时钟信号,用于同步各个电子元件的工作,确保电子设备正常运行。

例如,在计算机中,CPU需要一个稳定的时钟信号来控制数据的运行和处理。

晶振提供的稳定频率信号可以确保CPU和其他设备能够准确无误地进行数据处理。

2. 影响数据传输速率:晶振的频率决定了数据传输的速率。

在通信设备中,例如无线电设备或调制解调器,晶振提供了稳定的基准频率,用于控制数据的传输速率。

不同的频率可以实现不同的传输速率,而晶振能够提供稳定的频率信号,确保数据能够准确无误地传输。

3. 影响设备的精度和稳定性:晶振的高频率稳定性决定了设备的精度和稳定性。

例如,在高精度的仪器设备中,晶振提供了精确的计时信号,使设备的测量结果更加准确可靠。

VCXO压控晶体振荡器的工作原理

VCXO压控晶体振荡器的工作原理

VCXO压控晶体振荡器的工作原理
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压控振荡器(VCXO)电压控制晶体振荡器在市场也广泛运用,压控晶振是移动通信基地的代表性高精度提供基准信号源,在90年代中期前就应用于汽车电话系列频率选用一般都是12.8MHz、13MHz、14.5MHz和15.36MHz,频率温度特性±2.5ppm/-30~+75℃,频率电压特性±0.3ppm/5V±5%,这些晶振高精度技术目前国内也还很难达到金石集团作为电子元器件大生产商它们生产的压控振荡子频率范围10~360MHz,精度60ppm到±100ppm,日本精工和爱普生公司都有石英晶振霸主之一压控振荡器他们利用ST切型晶片制作的声表面波(SAW)谐振(Q≌2000),振荡频率范围250~500MHZ,精度可达到±25~100ppm产品精度更进一步.由于SAW谐振器的频率可达2GHz以上,为压控SAW振荡器(VCSO)的高频化提供了一条重要途径。

晶振的工作原理

晶振的工作原理

晶振的工作原理:晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串连一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串连谐振,较高的频率是并联谐振。

由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率规模内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。

这个并联谐振电路加到一个负反响电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率规模很窄,所以即使其他元件的参数变更很年夜,这个振荡器的频率也不会有很年夜的变更。

令狐采学晶振的参数:晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以获得晶振标称的谐振频率。

晶振的应用:一般的晶振振荡电路都是在一个反相放年夜器(注意是放年夜器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容辨别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串连的容量值就应该即是负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不克不及忽略。

一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。

晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。

无源晶振与有源晶振(谐振)的英文名称不合,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。

无源晶振需要借助于时钟电路才干产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法其实禁绝确;有源晶振是一个完整的谐振振荡器。

晶振的种类:谐振振荡器包含石英(或其晶体资料)晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等。

晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。

石英晶片所以能做振荡电路(谐振)是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产生机械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的标的目的上产生电场,这种现象称为压电效应。

晶振的工作原理

晶振的工作原理

晶振的工作原理
晶振(Crystal Oscillator)是一种用于产生稳定频率的电子元件,广泛应用于各种电子设备中。

它是基于晶体的压电效应而工作的,能够将电能转换为机械振动,进而产生稳定的电信号。

晶振的工作原理可以分为以下几个方面:
1. 晶体的压电效应:晶振的核心部件是晶体,通常使用的是石英晶体。

石英晶体具有压电效应,即在受到外力作用时会产生电荷分布的变化,从而产生电势差。

这种压电效应使得晶体具有机械振动的能力。

2. 电路的谐振:晶振通常采用谐振电路来实现稳定的振荡。

谐振电路由晶体、电容和电感等元件组成,通过调整电路的参数,使得电路能够在特定的频率下产生谐振。

晶振的频率由晶体的物理特性决定,通过选择适当的晶体和电路参数,可以实现所需的频率输出。

3. 反馈放大:晶振在工作过程中需要保持振荡的稳定性,这就需要通过反馈放大来实现。

晶振电路中通常会添加一个放大器,将晶体的输出信号放大后再送回给晶体,使其继续产生振荡。

通过适当的反馈,可以实现振荡频率的稳定。

4. 温度补偿:晶振的频率受到温度的影响较大,为了保持频率的稳定,通常会在晶振电路中加入温度补偿电路。

温度补偿电路可以根据环境温度的变化自动调整电路参数,使得晶振的频率保持在稳定的范围内。

总结起来,晶振的工作原理是基于晶体的压电效应和谐振电路的相互作用。

通过合理设计电路参数和加入温度补偿电路,可以实现稳定的频率输出。

晶振广泛应用于各种电子设备中,如计算机、手机、通信设备等,为这些设备提供稳定的时钟信号和频率参考。

晶振的工作原理

晶振的工作原理

晶振的工作原理晶振,也被称为晶体振荡器,是一种电子元件,常用于电子设备中的时钟电路、频率调整电路等。

它主要通过晶体的压电效应来产生稳定的振荡信号。

晶振的工作原理可以分为以下几个方面。

1. 晶体的压电效应:晶振的核心部件是晶体,晶体具有压电效应。

当施加外力或者电场时,晶体味产生电荷的分布变化,从而产生电压。

反之,当施加电压时,晶体味发生形变。

这种压电效应使得晶体成为产生稳定振荡信号的理想材料。

2. 晶体的谐振特性:晶体具有谐振特性,即在特定频率下,晶体味发生共振现象。

当施加电场或者外力使晶体振动时,如果振动频率与晶体的固有频率相同,晶体将会发生共振,振幅将会达到最大值。

这种谐振特性使得晶体能够产生稳定的振荡信号。

3. 晶体的振荡电路:晶振通常由晶体振荡器和振荡电路组成。

振荡电路中包含放大器和反馈电路。

晶体振荡器将晶体的振荡信号放大,并通过反馈电路将一部份输出信号再次输入到晶体中,使晶体保持振荡。

通过适当的放大和反馈控制,晶振可以产生稳定的振荡信号。

4. 频率稳定性:晶振的一个重要特点是频率稳定性。

晶体的固有频率非常稳定,因此晶振产生的振荡信号频率也非常稳定。

这使得晶振广泛应用于需要精确计时和频率控制的电子设备中,如计算机、通信设备、电视等。

5. 工作电压和频率范围:晶振的工作电压和频率范围根据具体的型号和应用需求而有所不同。

普通来说,晶振的工作电压在几伏到几十伏之间,频率范围从几千赫兹到几百兆赫兹不等。

总结:晶振的工作原理是基于晶体的压电效应和谐振特性,通过晶体振荡器和振荡电路产生稳定的振荡信号。

晶振具有频率稳定性,适合于各种需要精确计时和频率控制的电子设备。

它是现代电子技术中不可或者缺的重要组成部份。

晶振的作用与原理 2

晶振的作用与原理 2

晶振的作用与原理每个单片机系统里都有晶振,全程是叫晶体震荡器,在单片机系统里晶振的作用非常大,他结合单片机内部的电路,产生单片机所必须的时钟频率,单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的,晶振的提供的时钟频率越高,那单片机的运行速度也就越快。

晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。

在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。

高级的精度更高。

有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。

晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。

通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。

有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。

晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。

如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。

下面我就具体的介绍一下晶振的作用以及原理,晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路如图1b,其中Cv是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。

其中Co,C1,L1,RR是晶体的等效电路。

分析整个振荡槽路可知,利用Cv来改变频率是有限的:决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。

可以看出:C1越小,Co越大,Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。

因而能“压控”的频率范围也越小。

实际上,由于C1很小(1E-15量级),Co不能忽略(1E-12量级,几PF)。

所以,Cv变大时,降低槽路频率的作用越来越小,Cv变小时,升高槽路频率的作用却越来越大。

这一方面引起压控特性的非线性,压控范围越大,非线性就越厉害;另一方面,分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小,最后导致停振。

通过晶振的原理图你应该大致了解了晶振的作用以及工作过程了吧。

晶振工作原理

晶振工作原理

晶振工作原理
晶振是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电子设备中,如手机、电脑、数
码产品等。

它的主要作用是产生稳定的时钟信号,用于控制电子设备的运行节奏。

那么,晶振是如何工作的呢?接下来,我们将详细介绍晶振的工作原理。

晶振的工作原理主要涉及到晶体的压电效应和谐振现象。

晶振通常由石英晶体
和金属电极组成。

当外加电压施加到晶振上时,晶体会产生压电效应,即晶体会产生机械振动。

这种机械振动会导致晶体产生电荷,形成电场,使晶体在机械振动的作用下发生电学变化。

这种电学变化会导致晶体内部出现谐振现象,即晶体在特定的频率下会产生共振,而这个频率就是晶振的工作频率。

晶振的工作频率由晶体的物理尺寸和晶体的切割方向决定。

通常情况下,晶振
的工作频率非常稳定,可以达到非常高的精度。

这使得晶振成为电子设备中不可或缺的元件之一。

除了稳定的工作频率外,晶振还具有快速启动、低功耗、抗干扰能力强等特点。

这些特性使得晶振在各种电子设备中得到了广泛的应用。

无论是通信设备、计算机、还是消费类电子产品,都离不开晶振的支持。

总的来说,晶振的工作原理是基于晶体的压电效应和谐振现象。

通过外加电压
使晶体产生机械振动,从而产生稳定的工作频率。

晶振具有稳定的工作频率、快速启动、低功耗、抗干扰能力强等特点,因而在电子设备中得到了广泛的应用。

希望通过本文的介绍,能够让大家对晶振的工作原理有一个更加清晰的认识,
同时也能够更好地理解晶振在电子设备中的重要作用。

感谢大家的阅读!。

54所压控恒温晶振手册

54所压控恒温晶振手册

54所压控恒温晶振手册摘要:1.54 所压控恒温晶振简介2.压控恒温晶振的工作原理3.54 所压控恒温晶振的特点4.54 所压控恒温晶振的应用领域5.54 所压控恒温晶振的使用与维护注意事项正文:一、54 所压控恒温晶振简介54 所压控恒温晶振是一种高精度、高稳定性的频率控制元器件,由中国电子科技集团公司第五十四研究所(简称54 所)研发生产。

该晶振具有频率稳定、输出信号纯净等优点,广泛应用于通信、导航、测绘、广播电视、精密测量等领域。

二、压控恒温晶振的工作原理压控恒温晶振的工作原理基于晶体振荡器,通过压电陶瓷片对晶体振荡器进行频率微调,实现输出频率的稳定。

同时,采用恒温技术,将晶体振荡器置于恒定的温度环境中,以减小环境温度对晶体振荡频率的影响,提高频率稳定性。

三、54 所压控恒温晶振的特点1.高精度:54 所压控恒温晶振具有较高的频率精度,能够满足各类应用场景对频率精确度的需求。

2.高稳定性:采用恒温技术,使得晶体振荡器在不同环境温度下都能保持稳定的频率输出。

3.输出信号纯净:晶振输出信号具有较低的相位噪声和频率噪声,适用于对信号质量要求较高的应用领域。

4.宽工作电压范围:54 所压控恒温晶振具有较宽的工作电压范围,能够适应不同电源电压环境。

5.抗干扰能力强:晶振具有较强的抗电磁干扰能力,能够在复杂电磁环境下保持稳定工作。

四、54 所压控恒温晶振的应用领域1.通信领域:压控恒温晶振在通信领域中有着广泛的应用,如基站、卫星通信、光纤通信等。

2.导航领域:在卫星导航系统、惯性导航系统等导航领域中,压控恒温晶振作为频率基准源,对系统定位精度起到关键作用。

3.测绘领域:在地形测绘、地质勘探等领域,压控恒温晶振为测绘仪器提供高精度的时间基准。

4.广播电视领域:在数字电视、广播发射机等设备中,压控恒温晶振为信号发生器提供稳定的频率基准。

5.精密测量领域:在精密测量仪器、科学研究等领域,压控恒温晶振作为高精度的时间基准,对实验结果的准确性具有重要影响。

压控晶振选型指南大全

压控晶振选型指南大全

YXC丨压控晶振选型指南➢概要压控晶振(VCXO),全称为电压控制石英晶体振荡器(Voltage Controlled Oscillator),是石英晶体振荡器的一种。

压控晶振主要由石英晶体谐振器、变容二极管和振荡电路组成,其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容,从而“牵引”石英谐振器的频率,以达到频率调制的目的。

因此,压控晶振最突出的特点之一是能够通过调整输入电压实现小范围内的输出频率调整,一般频率调制范围为±50PPM~±200PPM。

压控晶振大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的,被广泛应用于音频功放、高清电视系统、无线通信系统、卫星导航及通信系统、高精密仪器仪表等应用中的同步/抖动清除。

➢YXC丨VCXO产品家族➢参数及选型指南压控晶振(VCXO)主要参数包括中心频率、频率稳定度、牵引范围、工作电压、输出方式、工作温度和封装尺寸等,在选购YXC压控晶振时建议按照以下方法进行筛选:(1)选择您所需要的中心频率/频点中心频率是晶振最关键的参数之一,表示晶振在单位时间内完成振动的次数。

晶振的中心频率实际上指的就是晶振的标称频率,即我们所说的频点。

常用的单位包括Hz(赫兹,1Hz表示每秒振荡1次)、kHz(千赫兹,1kHz=1000Hz)、MHz(兆赫兹,1MHz=1000kHz)、GHz(吉赫兹,1GHz=1000MHz)。

目前YXC的VCXO支持10MHz~2100MHz频率范围内的任意频点,且可精确至小数点后6位。

(2)选择您所需要的精度/频率稳定度频率稳定度是晶振的另一项关键参数,表示实际输出频率与标称频率之间的误差,通常用ppm(百万分之一)表示。

压控晶振通过调节电压来改变输出频率会一定程度上牺牲晶振的频率稳定度,因此建议在满足设计要求的前提下尽量选择频率稳定度较小的产品。

YXC的VCXO产品提供±25ppm、±50ppm、±100ppm等不同的频率稳定度(总偏差)选项。

晶振的原理及作用

晶振的原理及作用

晶振的原理及作用晶振是电路中常用用的时钟元件,全称是叫晶体震荡器,在单片机系统里晶振的作用非常大,他结合单片机内部的电路,产生单片机所必须的时钟频率,单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的,晶振的提供的时钟频率越高,那单片机的运行速度也就越快。

晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。

在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。

高级的精度更高。

有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。

晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。

通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。

有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。

晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。

如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。

下面我就具体的介绍一下晶振的作用以及原理,晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路如图1b,其中Cv是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。

其中Co,C1,L1,RR是晶体的等效电路。

晶振电路图分析整个振荡槽路可知,利用Cv来改变频率是有限的:决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。

可以看出:C1越小,Co越大,Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。

因而能“压控”的频率范围也越小。

实际上,由于C1很小(1E-15量级),Co不能忽略(1E-12量级,几PF)。

所以,Cv变大时,降低槽路频率的作用越来越小,Cv变小时,升高槽路频率的作用却越来越大。

这一方面引起压控特性的非线性,压控范围越大,非线性就越厉害;另一方面,分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小,最后导致停振。

晶振的工作原理

晶振的工作原理

晶振的工作原理晶振,也称为晶体振荡器,是一种电子元件,常用于电子设备中的时钟电路、计时器、通信设备等。

它的主要功能是产生稳定的振荡信号,用于同步和控制电子设备的工作。

晶振的工作原理如下:1. 晶体的特性:晶振的核心部件是一个晶体,通常采用石英晶体。

石英晶体具有压电效应,即当施加压力或电场时,会产生电荷分布不均,从而产生电势差。

2. 振荡回路:晶振由一个振荡回路组成,包括晶体、电容和电感等元件。

这些元件形成了一个闭合的电路,使得电荷在晶体中来回振荡。

3. 激励信号:为了启动晶振的振荡,需要一个激励信号。

通常,一个电压脉冲或电压波形被施加到振荡回路中,以激励晶体开始振荡。

4. 振荡频率的选择:晶振的振荡频率由晶体的物理尺寸和晶体的谐振频率决定。

在制造晶振时,可以通过选择合适的晶体尺寸和加工工艺来实现所需的振荡频率。

5. 反馈机制:晶振通过反馈机制来保持振荡的稳定性。

当晶体振荡时,振荡回路会将一部分振荡信号反馈给晶体,这个反馈信号有助于维持振荡的稳定性。

6. 输出信号:晶振的振荡信号可以通过输出引脚传递给其他电子设备,用于同步和控制它们的工作。

晶振的工作原理可以简单总结为:通过激励信号激励晶体,使其产生振荡信号,并通过振荡回路和反馈机制维持振荡的稳定性,最终输出稳定的振荡信号。

晶振在电子设备中起着重要的作用,它提供了稳定的时钟信号,使得设备能够按照预定的频率和时间进行工作。

同时,晶振还具有较高的频率稳定性和温度稳定性,使得设备在不同环境下都能正常工作。

需要注意的是,晶振的选择应根据具体的应用需求来确定,包括振荡频率、尺寸、温度特性等。

不同的应用场景可能需要不同类型的晶振,因此在设计电子设备时,需要仔细选择合适的晶振。

总结起来,晶振是一种重要的电子元件,通过激励信号和振荡回路实现稳定的振荡,并输出稳定的振荡信号。

它在电子设备中具有关键的作用,用于提供稳定的时钟信号和控制信号,确保设备的正常工作。

晶振工作原理

晶振工作原理

晶振工作原理
晶振工作原理是指利用晶体产生机械振动并将其转化为电信号的过程。

晶振器由一个压电晶体和两个电极组成。

当对晶体施加外加电场时,晶体会发生机械振动,这是由于电场使晶体内部正负离子分离而产生的电荷的作用。

晶体的尺寸和形状会影响其机械振动的频率。

在晶体振动过程中,晶体会产生电压,这是由于晶体的压电效应。

压电效应是指在某些晶体中,当施加机械应力时,晶体会在两端产生电荷差。

这个电荷差可以被测量并转化为电信号。

晶振器的电路中会加入一个反馈电路,用于维持晶体振动的稳定性。

当晶体振动频率趋向于不稳定时,反馈电路会通过相应的电路调整晶体周围的电场,使振动频率恢复到设定的数值。

晶振器可以根据需求选择不同频率的晶体来实现不同的工作频率。

晶振器广泛应用于各种电子设备中,例如计算机、通信设备、数字电视等,用于提供稳定的时钟信号或频率参考。

压控晶体振荡器原理

压控晶体振荡器原理

压控晶体振荡器原理压控晶体振荡器(Voltage Controlled Crystal Oscillator,简称VCXO)是一种精密的频率控制电路,它利用压电效应来控制晶体振荡器的频率。

本文将介绍VCXO的原理,工作方式以及应用。

一、VCXO的原理VCXO是利用压电晶体的压电效应来调节输出信号的频率的。

压电效应指的是压电晶体在施加机械应力后会产生电荷分布不平衡而形成电势差,这种电势差会改变压电晶体内部的电荷密度分布,从而改变晶体振荡器的谐振频率。

利用这个原理,可以在晶体管上面放一个微小的电容和晶体振荡器串联起来,然后控制这个电容的电压可以调节振荡器的谐振频率。

二、VCXO的工作方式VCXO的典型电路连接如下图所示:在晶体振荡器和电容串联的上端连接一个控制电路,输出一个持续变化的电压信号,使得容值随电压变化,以此来调整振荡器的谐振频率。

这个控制电路可以是模拟电路、数字电路或者微处理器,不过现在多采用数字控制技术。

VCXO把电源电压经过稳压处理得到用于对振荡器提供参考电压的稳定电压(通常为3.3V),而后将产生的输出信号送回到经过比较和反馈电路处理的稳定电压端口,实现对VCXO输出频率的调节。

输入信号稳定后,VCXO的输出频率将成为一个数字稳态值,它减去输入信号的频率可以得到一个频率差,从而可以实现带宽限制和相位锁定等自动控制技术。

1、通信设备:VCXO广泛应用于通信设备中。

在数字传输系统中,压控晶体振荡器在保证数据一致性和接收信号的质量上起着非常重要的作用。

VCXO可以在高发射能量、高电晕环境下保证稳定的信号频率,它对于传输数据时的同步性也非常重要。

2、仪器仪表:在仪器仪表领域,VCXO也经常被使用。

一般需要将测试数据的精度降至微小范围内,此时VCXO就能够为仪器仪表提供极大的帮助。

通过对VCXO进行频率控制,可以使得仪器仪表输出精度更高,精度降至微小范围内。

3、音频设备:VCXO也可以作为音频装置的晶体振荡器,用于压缩音频等领域的实时处理,从而扩大其性能。

压控晶振拆解

压控晶振拆解

压控晶振拆解1. 什么是压控晶振?压控晶振(Voltage Controlled Crystal Oscillator,简称VCXO)是一种电子器件,用于产生稳定的高精度时钟信号。

它由一个石英晶体振荡器和一个压控电容构成。

通过改变电容的值,可以调节输出信号的频率。

2. 压控晶振的工作原理压控晶振利用石英晶体的谐振特性来产生稳定的时钟信号。

石英晶体具有固有的机械谐振频率,在外加交流电场作用下,会发生机械共振现象。

当外加电场频率等于晶体固有频率时,晶体会发生共振,并且产生稳定的时钟信号。

为了调节输出信号的频率,压控晶振在石英晶体上放置一个可变电容。

通过改变这个可变电容的值,可以改变石英晶体的谐振频率,从而调节输出信号的频率。

3. 压控晶振拆解步骤下面将介绍一般情况下拆解压控晶振的步骤:步骤一:准备工具拆解压控晶振需要一些基本的工具,如螺丝刀、镊子、焊锡工具等。

在开始拆解之前,确保所有的工具都准备齐全。

步骤二:拆除外壳压控晶振通常由一个金属外壳包裹着。

使用螺丝刀或其他适当的工具,将外壳上的螺丝拧下来,并轻轻将外壳取下。

步骤三:观察内部结构取下外壳后,可以看到压控晶振的内部结构。

通常可以看到一个小型电路板和一个石英晶体。

步骤四:断开连接使用焊锡工具,将压控晶振与电路板上的引脚进行断开连接。

需要小心操作,避免对电路板和其他元件造成损害。

步骤五:取出石英晶体在断开连接后,可以将石英晶体从电路板上取出。

使用镊子或其他适当的工具小心地将石英晶体抓住,并慢慢地取出。

步骤六:检查和清洁取出石英晶体后,可以对其进行检查和清洁。

检查是否有损坏或其他问题,并使用适当的清洁工具将其表面清洁干净。

步骤七:重新组装在检查和清洁完成后,可以开始重新组装压控晶振。

将石英晶体放回电路板上,并使用焊锡工具将其与引脚连接起来。

然后,将外壳放回原位,并用螺丝固定好。

4. 压控晶振的应用领域压控晶振在许多领域都有广泛的应用,包括通信、计算机、医疗设备等。

压控晶体振荡器

压控晶体振荡器

压控晶体振荡器定义:压控晶体振荡器(VCXO)是通过红外加控制电压使振荡效率可变或是可以调制的石英晶体振荡器。

构成及原理:VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成,其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容,从而“牵引”石英谐振器的频率,以达到频率调制的目的。

VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。

应用:VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈系统及频率调制,已是通信机、移动电话、寻呼机、全球定位系统(GPS)等众多电子应用系统必不可少的关键部件。

选型:VCXO技术规范中列有多项性能参数。

这些参数往往是相互关联的。

我们不能一味追求某些参数的高指标而忽视由此引起的其它参数的劣化。

例如,VCXO 允许的频率控制范围就是有限制的。

一般来说,如果要求VCXO有较大的牵引度,则它在工作温度范围内的频率稳定度就较差。

反之,如果对频率稳定度要求高,就很难得到较大的牵引度(>±200×10-6)。

因此,正确了解VCXO的技术规范和使用要求,对于在设计上用好这种器件是很关键的。

下面我们将介绍VCXO电参数的特点和选用时应注意的问题。

2 VCXO的确定首先,要弄清楚具体应用场合是需要VCXO,还是一般的振荡器。

当设计人员希望通过外加控制电压来对振荡器的频率作小范围的调谐时,就应选用VCXO器件。

我们把这种振荡器调谐称为牵引度(pullability)。

牵引度用10-6数量级表示。

VCXO牵引度的典型值为±50×10-6~±200×10-6,要得到这种范围的牵引度,VCXO产品一般采用标准圆形石英晶体。

为了满足牵引度范围大的要求,设计上须用大尺寸晶体(直接0.25英寸~0.35英寸)。

此外,如果要得到大范围的牵引度,VCXO产品的晶体应是基模晶体。

3 频率稳定度要求VCXO用石英晶体作频率控制元件,其振荡频率在工作温度内是稳定的。

当我们对VCXO进行调谐时,振荡频率会发生改变;但偏离标称频率的各个频率值在工作温度范围内同样是稳定的。

晶振电压控制技术

晶振电压控制技术

晶振电压控制技术晶振电压控制技术是一种常用于电子设备中的调节技术,它可以有效地控制晶振的频率和稳定性,以确保设备的正常运行和高性能。

本文将介绍晶振电压控制技术的原理、应用以及优势。

晶振是一种电子元器件,广泛应用于各种电子设备中,如计算机、手机、电视等。

它的作用是产生稳定且精确的时钟信号,用于同步各个部件的工作。

晶振的频率决定了设备的运行速度和稳定性,因此控制晶振的频率是非常重要的。

晶振电压控制技术是一种通过改变晶振电压来调节其频率的方法。

晶振的频率与晶体的物理特性和电压有关,通过改变晶振电压可以改变晶体的振动频率,从而实现对晶振频率的控制。

这种技术通常通过在晶振电路中加入电压控制元件来实现,如电容、电阻等。

晶振电压控制技术的原理是利用晶体的压电效应。

晶体是一种具有压电效应的材料,当施加电场或机械应力时,晶体会发生形变并产生电荷。

利用这种特性,可以通过改变晶体的应力或电场来改变晶体的振动频率。

晶振电压控制技术的应用非常广泛。

在无线通信领域,晶振电压控制技术可以用于控制射频信号的频率,实现频率的调谐和锁定。

在计算机领域,晶振电压控制技术可以用于控制处理器的时钟频率,实现性能的调节和功耗的优化。

此外,晶振电压控制技术还可以应用于其他领域,如雷达、测量仪器等。

晶振电压控制技术相比传统的晶振控制方法具有许多优势。

首先,它可以实现对晶振频率的精确控制,可以满足不同应用对频率的要求。

其次,晶振电压控制技术可以实现快速的频率调节,响应速度快。

此外,晶振电压控制技术还可以实现对晶振的自动补偿和自动校准,提高了设备的稳定性和可靠性。

当然,晶振电压控制技术也存在一些局限性。

首先,它对晶振的频率范围有一定限制,不能满足所有频率要求。

其次,晶振电压控制技术的电路复杂度较高,需要一定的设计和调试成本。

此外,晶振电压控制技术对环境的影响较大,温度变化等因素会对晶振的频率稳定性产生影响。

晶振电压控制技术是一种重要的电子调节技术,可以实现对晶振频率的精确控制和调节。

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压控晶振原理
压控晶体振荡器简介
压控晶体振荡器全称:电压控制晶体振荡器(Voltage Controlled Crystal Oscillator),是一种与晶体谐振器串联插入变容二极管,根据外部加入的电压使二极管的容量发生变化,来达到输出频率可根据晶体谐振器的负载电容特性变化的晶体振荡器。

VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成,其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容,从而“牵引”石英谐振器的频率,以达到频率调制的目的。

VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。

石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子(即谐振器和振荡电路组成。

晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等,共同决定振荡器的性能。

压控晶体振荡器具有以下特点:
(1)低抖动或低相位噪声:由于电路结构、电源噪声以及地噪声等因素的影响,VCO的输出信号并不是一个理想的方波或正弦波,其输出信号存在一定的抖动,转换成频域后可以看出信号中心频率附近也会有较大的能量分布,即是所谓的相位噪声。

VCO输出信号的抖动直接影响其他电路的设计,通常希望VCXO的抖动越小越好。

(2)宽调频范围:VCO的调节范围直接影响着整个系统的频率调节范围,通常随着工艺偏差、温度以及电源电压的变化,VCXO的锁定范围也会随着变化,因此要求VCXO有足够宽的调节范围来保证VCXO的输出频率能够满足设计的要求。

(3)稳定的增益:VCO的电压——频率非线性是产生噪声的主要原因之一,同时,这种非线性也会给电路设计带来不确定性,变化的VCXO增益会影响环路参数,从而影响环路的稳定性。

因此希望VCXO的增益变化越小越好。

1.频率大小:频率越高一般价格越高。

但频率越高,频差越大,从综合角度考虑,一般工程师会选用频率低但稳定的晶振,自己做倍频电路。

总之频率的选择是根据需要选择,并不是频率越大就越好。

要看具体需求。

比如基站中一般用10MHz的恒温晶振(OCXO),因其有很
好的频率稳定性,属于高端晶振。

至于范围,晶振的频率做的太高的话,就会失去意义,因为有其他更好的频率产品代替。

2.频率稳定度:关键参数。

指在规定的工作温度范围内,与标称频率允许的偏差,用ppm(百万分之一)表示。

一般来说,稳定度越高或温度范围越宽,价格越高。

对于频率稳定度要求±20ppm或以上的应用,可使用普通无补偿的晶体振荡器。

对于介于±1 至±20ppm 的稳定度,应该考虑温补晶振TCXO 。

对于低于±1ppm 的稳定度,应该考虑恒温晶振OCXO。

3.电源电压:常用的有1.8V、2.5V、3.3V、5V等,其中3.3V应用最广。

4.输出:根据需要采用不同输出。

(HCMOS,SINE,TTL,PECL,LVPECL,LVDS,HSCL,PLL 等)每种输出类型都有它的独特波形特性和用途。

应该关注三态或互补输出的要求。

对称性、上升和下降时间以及逻辑电平对某些应用来说也要作出规定,根据客户需要我们可以帮助客户选型。

5.工作温度范围:工业级标准规定的-40~+85℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯,倘若-20℃~+70℃已经够用,那么就不必去追求更宽的温度范围。

对于某些特殊场合如航天军用等,对温度有更苛刻的要求。

6.相位噪声和抖动:相位噪声和抖动是对同一种现象的两种不同的定量方式,是对短期稳定度的真实度量。

振荡器以及其它利用基波或谐波方式的晶体振荡器具有最好的相位噪声性能。

采用锁相环合成器产生输出频率的振荡器比采用非锁相环技术的振荡器一般呈现较差的相位噪声性能。

但相对的,拥有好的相位噪声和抖动的同时振荡器的设计复杂,体积大,频率低,造价高。

实际上相位噪声和抖动是短期频率稳定度的度量,所以一般越高端的晶振,即频稳越好的晶振,这些指标也相应越好。

7.牵引范围(VCXO):是针对VCXO的参数。

带有压控功能的晶振为(VCXO),即通过调节控制电压改变输出频率。

牵引范围为变化频率(增大或减少)与中心频率的比值。

此值一般用ppm表示。

通常牵引范围大约为100 - 200ppm,取决于VCXO的结构和所选择的晶体。

8.封装:与其它电子元件相似,石英振荡器亦采用愈来愈小型的封装。

通常,较小型的器件比较大型的表面贴装或穿孔封装器件更昂贵。

所以,小型封装往往要在性能、输出选择和频率选择之间作出折衷。

9.老化率:随着时间的推移,频率值随着变化的大小,有年老化和日老化两种指标。

SJK的高精度恒温晶振(OCXO)可以达到10-8 ppm/年。

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