石英晶体振荡器的作用及电路图形符号
晶体振荡器讲义课件
石英晶振产品还有一个标称频率fN。fN的值位于fs与 fp之间, 这是指石英晶振两端并接某一规定负载电容CL时石 英晶振的振荡频率。 CL的电抗频率曲线如图4.4.2中虚线所示。 负 载 电 容 CL 的 值 载 于 生 产 厂 家 的 产 品 说 明 书 中 , 通 常 为 30pF(高频晶体), 或100pF(低频晶体), 或标示为∞(指无需外接 负载电容, 常用于串联型晶体振荡器)。
密勒振荡电路通常不采用晶体管, 原因是正向偏置时高频 晶体管发射结电阻太小, 虽然晶振与发射结的耦合很弱, 但也会 在一定程度上降低回路的标准性和频率的稳定性, 所以采用输 入阻抗高的场效应管。
3. 泛音晶振电路
从图4.4.1(c)中可以看到, 在石英晶振的完整等效电路中, 不 仅包含了基频串联谐振支路, 还包括了其它奇次谐波的串联 谐振支路, 这就是前面所说的石英晶振的多谐性。但泛音晶 体所工作的奇次谐波频率越高, 可能获得的机械振荡和相应 的电振荡越弱。
容。可见, 这是一个皮尔斯振荡电路, 晶振等效为电感, 容量为
3pF ~10pF的可变电容起微调作用, 使振荡器工作在晶振 的标称频率5MHz上。
图4.4.4是场效应管密勒振荡电路。 石英晶体作为电 感元件连接在栅极和源极之间, LC并联回路在振荡频率点等 效为电感, 作为另一电感元件连接在漏极和源极之间, 极间电容 Cgd作为构成电感三点式电路中的电容元件。由于Cgd又称 为密勒电容, 故此电路有密勒振荡电路之称。
4.4.2晶体振荡器电路
将石英晶振作为高Q值谐振回路元件接入正反馈电路中, 就 组成了晶体振荡器。根据石英晶振在振荡器中的作用原理, 晶 体振荡器可分成两类。一类是将其作为等效电感元件用在三点 式电路中, 工作在感性区, 称为并联型晶体振荡器; 另一类是 将其作为一个短路元件串接于正反馈支路上, 工作在它的串联 谐振频率上, 称为串联型晶体振荡器。
石英晶体振荡器、集成运放振荡器[一类资料]
第四节 石英晶体振荡器
石英晶体振荡电路
并联型石英晶体振荡电路等效电路
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电路组成
振荡回路由 C1、C2 和晶体组成。。
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振荡频率
振荡频率在晶体谐 振器的 fs 与 fp 之间。
晶体在电路中起电感L的作用。
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并联型晶体振荡器
工作在fs ~ fp,作为一 个电感
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• L很大,C 很小,R 很小,所以Q很大 (104 ~ 106 ),这对振荡器的稳定有好处。
• 固有频率又与晶片的几何尺寸有关,可做 得精确且稳定。
• 结论:利用石英晶体振荡,可获得 很高的频率稳定度。
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等效电路
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• 当等效电路串联谐振时,Z最小。
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3.要输出频率稳定度很高的正弦波振荡信号时,一般选用( )
A.RCC振荡器
B.LC振荡器
C.石英晶体振荡器
D.多谐振荡器
4.利用石英晶体电抗频率特性构成的振荡器是(B ) A. f=fs时,石英晶体呈感性,可构成串联型晶体振荡器 B. f=fs时,石英晶体呈阻性,可构成串联型晶体振荡器 C. fs<f<fp时,石英晶体呈阻性,可构成串联型晶体振荡器 D. fs<f<fp时,石英晶体呈感性,可构成串联型晶体振荡器
当等效电路并联谐振时,
因为C<<C0,所以fp ≈ fs
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电抗-频率特性:
在fs和fp之间为电 感性,
在此区域之外为 电容性。
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第四节 石英晶体振荡器
晶振的原理图
晶振的原理图
晶振是一种常见的电子元件,它在电子电路中起着非常重要的作用。
晶振的原理图是指晶振在电路中的连接方式和工作原理的图示。
下面我们将详细介绍晶振的原理图及其工作原理。
首先,我们来看一下晶振的原理图。
晶振一般由晶体谐振器、电容器和电阻器组成。
晶体谐振器是晶振的核心部件,它由石英晶体和金属电极组成,能够产生稳定的谐振频率。
电容器和电阻器则用于调节晶振的工作参数,使其能够适应不同的电路需求。
晶振的原理图通常以符号图的形式呈现,清晰地展示了各个元件之间的连接方式和工作原理。
接下来,我们来介绍晶振的工作原理。
晶振的工作原理是基于晶体谐振器的谐振特性。
当晶振接通电源后,晶体谐振器会受到电场的激励,产生机械振动。
这种机械振动会引起晶体内部的电荷分布发生变化,从而产生交变电场。
交变电场会导致晶体谐振器产生谐振,即以特定的频率振荡。
这种谐振频率非常稳定,可以作为时钟信号或频率参考信号应用在各种电子设备中。
晶振的原理图和工作原理对于理解晶振的应用和调试非常重要。
通过对晶振的原理图进行分析,可以清晰地了解晶振在电路中的连接方式和作用。
而对晶振的工作原理的理解,则有助于我们更好地设计和调试电子电路,确保晶振能够稳定可靠地工作。
总之,晶振作为一种重要的电子元件,在各种电子设备中都有着广泛的应用。
通过深入了解晶振的原理图和工作原理,我们可以更好地应用和调试晶振,提高电子设备的性能和稳定性。
希望本文对您对晶振有更深入的了解和应用有所帮助。
石英晶体振荡器
石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
一、石英晶体振荡器的基本原理1、石英晶体振荡器的结构石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。
其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
下图是一种金属外壳封装的石英晶体结构示意图。
2、压电效应若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。
反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。
如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。
它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
3、符号和等效电路石英晶体谐振器的符号和等效电路如图2所示。
当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个PF到几十PF。
当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。
一般L的值为几十mH 到几百mH。
晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1pF。
晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效,它的数值约为100Ω。
由于晶片的等效电感很大,而C很小,R 也小,因此回路的品质因数Q很大,可达1000~10000。
石英晶体振荡电路石英谐振器
6.8 k
C1 120 p 200 (a )
C4为微调电容, 用来改变振荡 频率,不过频 率调节范围是 很小的。
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石英谐振器
2.串联型晶体振荡电路
电路结构
等效电路
注:晶体相当于短路元件,常串接在正反馈支路中。
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石英谐振器
二、石英晶体振荡电路
石英晶体在电路中可以起三种作用:
一是充当等效电感,晶体工作在接近于并联谐振频率 fp
的狭窄的感性区域内, 这类振荡器称为并联谐振型石英晶体 振荡器;
二是石英晶体充当短路元件,并将它串接在反馈支路内, 用以控制反馈系数,它工作在石英晶体的串联谐振频率fq上, 称为串联谐振型石英晶体振荡器; 三是充当等效电容,使用较少。
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石英谐振器
(4)恒温控制式晶体谐振器(OCXO):将晶体和振荡电路置 于恒温槽中,以消除环境温度变化对频率的影响。OCXO频 率精度是10-7~10-8量级,对某些特殊应用甚至达到更高。主 要用于移动通信基地站、国防、导航、频率计数器、频谱和 网络分析仪等设备、仪表中。
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石英谐振器
目前发展中的还有数字补偿 式晶体振荡器(DCXO)微机补偿
电 感 三点式
电 容 三点式 石英晶 体
10-2~10-4
10-3~10-4 10-5~10-11
差
好 好
几千赫~几十兆 赫
几兆赫~几百兆 赫 几百千赫~一百 兆赫
可在较宽范围内调节频率
只能在小范围内调节频率 (适用于固定频率) 只能在极小范围内微调频 率(适用于固定频率)
易起振,输出振 幅大
晶振的作用与原理
晶振的作用与原理一,晶振的作用(1)晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。
(2)晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号.晶振是晶体振荡器的简称。
它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)。
(3)晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻。
数字电路的工作是根据电路设计,在某个时刻专门完成特定的任务,如果没有一个时序控制的标准时刻,整个数字电路就会成为“聋子”,不知道什么时刻该做什么事情了。
(4)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。
(5)电路中,为了得到交流信号,可以用RC、LC谐振电路取得,但这些电路的振荡频率并不稳定。
在要求得到高稳定频率的电路中,必须使用石英晶体振荡电路。
石英晶体具有高品质因数,振荡电路采用了恒温、稳压等方式以后,振荡频率稳定度可以达到10^(-9)至10^(-11)。
广泛应用在通讯、时钟、手表、计算机……需要高稳定信号的场合。
石英晶振不分正负极, 外壳是地线,其两条不分正负二,晶振的原理;石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本结构大致是从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。
石英晶体振荡器
石英晶体振荡器第二章石英晶体振荡器晶体振荡器上图是经过简化的电路图并表明了石英晶体振荡器的基本组成元件。
石英晶体振荡器中的放大器由至少一个驱动设备,偏压电阻并且可能包含其他用来限制带宽,阻抗匹配和增益控制的元件组成。
反馈网络由石英晶体谐振器,和其他元件比如用来协调的可变电容等组成。
晶体振荡器特点z在振荡频率上,闭合回路的相移为2nπ。
z当开始加电时,电路中唯一的信号是噪声。
满足振荡相位条件的频率噪声分量以增大的幅度在回路中传输,增大的速率由附加分量,即小信号,回路益增和晶体网络的带宽决定。
z幅度继续增大,直到放大器增益因有源器件(自限幅)的非线性而减小或者由于某一自动电平控制而被减小。
z在稳定状态下,闭合回路的增益为1。
振荡与稳定度z 如果产生相位波动?Δ,频率必然产生偏移f Δ,以维持πn 2的相位条件。
对于串联谐振振荡器,L Q f f 2//?Δ?=Δ,是网络中晶体的负载值Q 值。
“相位斜率”L Q df d /?是与靠近串联谐振频率的成正比的(见第三部分“等效电路”和“频率与电抗的关系”)。
L Q z 大多数振荡器均工作在“并联谐振”上,电抗与频率斜率的关系,即“逆电容”是与晶体器件的动态电容C1成反比的。
df dx /z 相对于振荡回路中的相位(电抗)波动的最高频率稳定度来说,相位斜率(或电抗斜率)必须最大,即C1应当最小,而应当最大。
石英晶体器件的高值和高的逆电容,决定振荡器元件的基本频率(或频率稳定度)。
L Q Q可调性和稳定度要使振荡器谐调在宽的频率范围内,就会降低其稳定度,因为要使振荡器按要求进行调谐,同时也会使振荡器容易受不合要求的调谐因素影响。
调谐范围越宽,就越难以保持高的稳定度。
例如,如果设计OCXO 的短期稳定度在某一平均时间为1×10-12,而可调性为1×10-7,则晶体的负载电抗在上述平均时间必须稳定在上1×10-5。
要获得这样的稳定度使困难的,因为影响负载电抗的因素有:寄生电容和电感、变容二极管的电容与电压特性的稳定度,以及加在变容二极管上的电压的稳定度。
晶振的应用电路原理图
晶振的应用电路原理图1. 晶振的基本原理晶振是一种通过压电效应产生机械振动并将其转换为电信号的器件。
它由一个压电晶体和其中的振荡电路组成。
当施加外部电场时,压电晶体会产生机械振动,这个振动会被感应电路转换为电信号。
这样就形成了一个可控频率的电信号源。
2. 晶振的主要特点•稳定性高:晶振的频率稳定性非常高,可控制在几个十分之一的范围内。
•可调谐性强:可以通过改变施加在晶振上的电场来实现频率的调整。
•占用空间小:晶振的尺寸通常很小,适合集成在电子设备中。
3. 晶振的应用领域晶振广泛应用于各种电子设备中,其中包括但不限于: - 通信设备:晶振常被用作时钟信号源,用于同步数据传输。
- 微处理器和微控制器:晶振用于提供主频信号,控制CPU的运行速度。
- 音频设备:晶振用于提供精确的时基信号,用于音频数字转换等应用。
- 电源管理:晶振用于提供时钟信号,控制电源管理电路的运行。
4. 晶振应用电路的原理图以下是一个晶振应用电路的基本原理图:晶振应用电路原理图:===========================_______| |VIN ---| || ||_______||-----| |--- -----| | | || R | | C || | | |--- -----| |-----|VOUT===========================•VIN:输入电压,用于提供晶振所需的电场。
•VIN和晶振之间的线条表示数据传输和电场耦合。
•VOUT:输出电压,表示晶振振动产生的电信号。
•R:电阻,用于控制晶振的振荡频率。
•C:电容,用于滤波和稳定晶振的输出信号。
5. 晶振应用电路的工作原理晶振应用电路的工作原理如下: 1. 输入电压VIN施加在晶振上,产生电场。
2. 电场作用下,晶体产生机械振动。
3. 振动信号被感应电路转换为电信号,输出为VOUT。
4. 输出电压VOUT经过电阻R和电容C的滤波和稳定处理,得到稳定的振荡信号。
石英晶体振荡器原理说明
石英晶体振荡器原理说明台灣大學電機系大學部電子實驗(三) –石英晶體振盪器原理說明發表於 2006年12月19日Rocky石英晶體振盪器是高精度和高穩定度的振盪器,被廣泛應用於彩電、計算機、遙控器等各類振盪電路中,以及通信系統中用於頻率發生器、為數據處理設備產生時鐘信號和為特定系統提供基準信號。
一、石英晶體振盪器的基本原理1、石英晶體振盪器的結構石英晶體振盪器是利用石英晶體(二氧化矽的結晶體)的壓電效應製成的一種諧振器件,它的基本構成大致是︰從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片,它可以是正方形、矩形或圓形等),在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體、晶振。
其產品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑膠封裝的。
下圖是一種金屬外殼封裝的石英晶體架構示意圖。
2、壓電效應若在石英晶體的兩個電極上加一電場,晶片就會產生機械變形。
反之,若在晶片的兩側施加機械壓力,則在晶片相應的方向上將產生電場,這種物理現象稱為壓電效應。
如果在晶片的兩極上加交變電壓,晶片就會產生機械振動,同時晶片的機械振動又會產生交變電場。
在一般情況下,晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小,但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時,振幅明顯加大,比其他頻率下的振幅大得多,這種現象稱為壓電諧振,它與LC回路的諧振現象十分相似。
它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關。
3、符號和等效電路石英晶體諧振器的符號和等效電路如圖2所示。
當晶體不振動時,可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C,它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關,一般約幾個PF到幾十PF。
當晶體振盪時,機械振動的慣性可用電感L來等效。
一般L的值為幾十mH 到幾百mH。
晶片的彈性可用電容C來等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1pF。
晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效,它的數值約為100Ω。
《石英晶体振荡器》PPT课件
– 提高回路的标准性 – 减小相位及其变化量
6
幅度稳定度
U U Uo
Uo
Uo
7
4.4 石英晶体振荡器
以石英谐振器作选频网络的反馈振荡器称为石英晶体振荡器 其频率稳定度可达 106 ~108 ,而LC回路的一般不超过 105
因为石英谐振器具有极高的Q值和很高的标准性
8
4.4 石英晶体振荡器
振荡器的频率和幅度稳定度
1
稳定度指标
• 振荡器输出的信号即要满足一定的频率和幅度要求 • 使用频率稳定度和幅度稳定度这两个重要的性能指标来衡量一个振荡器电路 • 频率稳定度对一个振荡器而言尤为重要
2
• 频率绝对偏差 • 频率稳定度
频率稳定度
f f f0
f f f0
f0
f0
3
影响频率稳定的因素
VCC
RB1
LC
C1
CB
RB 2
RE
C2
CC RL
晶体
Cq1
RE
Lq1
C0
rq1
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等效电路
VCC
RB1
LC
CC
C1
RL
CB
RB2
RE
C2
晶体
Cq1
C1
RE
Lq1
C0
RL
rq1
C2
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并联型石英晶体振荡器分析
• 由三点式电路“射同基反”的构成原则 – 晶体应呈现感性
• 石英谐振器和电容C1、C2组成选频网络 • 工作频率
• 主要影响因素 – 振荡回路参数 – 回路品质因素Q
f0
2
1 LC
f0 1 ( L C ) f0 2 L C
介绍串联型石英晶体振荡电路
介绍串联型石英晶体振荡电路
串联型石英晶体振荡电路是一种常见的电子电路,它利用石英
晶体的谐振特性来产生稳定的高频振荡信号。
这种电路通常由石英
晶体谐振器、放大器和反馈网络组成。
首先,让我们来看看石英晶体谐振器。
石英晶体是一种具有压
电效应的晶体材料,当施加电场或者机械应力时,会产生机械振动。
这种振动的频率与晶体的物理尺寸和结构有关,因此可以通过精确
加工石英晶体来实现特定的谐振频率。
在串联型石英晶体振荡电路中,石英晶体谐振器被设计成在其共振频率附近产生稳定的振荡信号。
接下来是放大器部分。
振荡器需要一个放大器来提供足够的增
益以弥补振荡器的损耗,并且保持振荡器的振幅。
通常,放大器选
择为高增益的放大器,以确保振荡器能够提供足够的输出功率。
最后是反馈网络。
串联型石英晶体振荡电路中的反馈网络将一
部分输出信号送回到振荡器的输入端,从而使振荡器保持振荡。
反
馈网络的设计对振荡器的频率稳定性和相位噪声有重要影响。
总的来说,串联型石英晶体振荡电路利用石英晶体的谐振特性
和放大器的增益来产生稳定的高频振荡信号。
这种电路在无线通信、计算机系统、精密仪器等领域有着广泛的应用。
石英晶体振荡器
⽯英晶体振荡器⽯英晶体振荡器⽯英晶体振荡器是⼀种⽤于频率稳定和选择频率的电⼦器件,它的主要作⽤是提供频率基准,由于它具有⾼稳定的物理化学性能、极⼩的弹性震动损耗以及频率稳定度⾼的特点,因此被⼴泛⽤于远程通信、卫星通信、移动电话系统、全球定位系统(GPS)、导航、遥控、航空航天、⾼速计算机、精密计测仪器及消费类民⽤电⼦产品中,是⽬前其它类型的振荡器所不能替代的.⼀、⽯英晶体谐振器的结构、振荡原理1、⽯英晶体振荡器的结构⽯英晶体振荡器是利⽤⽯英晶体(⼆氧化硅的结晶体)的压电效应制成的⼀种谐振器件,它的基本构成⼤致是:从⼀块⽯英晶体上按⼀定⽅位⾓切下薄⽚(简称为晶⽚,它可以是正⽅形、矩形或圆形等),在它的两个对应⾯上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊⼀根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了⽯英晶体谐振器,简称为⽯英晶体或晶体、晶振。
其产品⼀般⽤⾦属外壳封装,也有⽤玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
下图是⼀种⾦属外壳封装的⽯英晶体结构⽰意图。
2、压电效应若在⽯英晶体的两个电极上加⼀电场,晶⽚就会产⽣机械变形。
反之,若在晶⽚的两侧施加机械压⼒,则在晶⽚相应的⽅向上将产⽣电场,这种物理现象称为压电效应。
如果在晶⽚的两极上加交变电压,晶⽚就会产⽣机械振动,同时晶⽚的机械振动⼜会产⽣交变电场。
在⼀般情况下,晶⽚机械振动的振幅和交变电场的振幅⾮常微⼩,但当外加交变电压的频率为某⼀特定值时,振幅明显加⼤,⽐其他频率下的振幅⼤得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象⼗分相似。
它的谐振频率与晶⽚的切割⽅式、⼏何形状、尺⼨等有关。
⼆、⽯英晶体振荡器的等效电路与谐振频率1、等效电路⽯英晶体谐振器的等效电路如下图所⽰。
当晶体不振动时,可把它看成⼀个平板电容器称为静电电容Co,它的⼤⼩与晶⽚的⼏何尺⼨、电极⾯积有关,⼀般约⼏个PF到⼏⼗PF。
当晶体振荡时,机械振动的惯性可⽤电感L1来等效。
⼀般L1的值为⼏⼗mH 到⼏百mH。
石英晶体谐振器原理特点和参数
石英晶体谐振器原理特点和参数石英晶体振荡器的基本工作原理及作用(1)石英晶体振荡器(简称晶振)的结构石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化矽的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。
其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑胶封装的。
(2)压电效应若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。
反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。
如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。
它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
(3)符号和等效电路石英晶体谐振器的符号和等效电路如图所示。
当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个pF到几十pF。
当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L來等效。
一般L的值为几十mH到几百mH。
晶片的弹性可用电容C來等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1pF。
晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R來等效,它的數值约为100Ω。
由于晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因此回路的品质因數Q很大,可达1000~10000。
加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,而且可以做得精确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定性。
晶体符号等效电路频率特性曲线图石英晶体振荡器外形图片(4)谐振频率从石英晶体谐振器的等效电路可知,它有两个谐振频率,即a、当L、C、R支路发生串联谐振时,它的等效阻抗最小(等于R)。
并联型石英晶体振荡电路
并联型石英晶体振荡电路
并联型石英晶体振荡电路是一种常用的振荡电路,由石英晶体、电容和电感等元件组成。
在并联型石英晶体振荡电路中,石英晶体起到谐振的作用,由于石英晶体的特殊结构和物理性质,它可以在特定的频率下发生压电效应,使得电子在石英晶体表面上振动。
这种振动以一定的频率反馈回电路,形成稳定的振荡信号。
除了石英晶体外,电容和电感也是振荡电路中重要的元件。
电容和电感分别负责存储电能和磁能,通过它们与石英晶体构成谐振回路,使得振荡信号能够持续并稳定地产生。
并联型石英晶体振荡电路的工作原理是:当电路中的电源接通时,电荷开始在电容器和电感器之间流动,激励振荡电路中的谐振频率。
随着电路的振荡,电荷将以一定的频率移动,并通过石英晶体的压电效应产生机械振动。
这种机械振动又会反馈到电路中,形成闭环振荡,最终产生稳定的高频振荡信号。
并联型石英晶体振荡电路广泛应用于各种电子设备中,例如通信设备、计算机、电子时钟等。
它的优点是稳定性高、频率精确、抗干扰能力强,是现代电子技术中不可或缺的重要元件之一。
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二、石英晶体振荡器的电路图形符号及内部等效电路
石英晶体振荡器在电路中用字母“B”或“BC”(旧标准用“Z”或“X”、“G”等)表示,其内部可以等效为一个品质优良的LC串联谐振回路。
石英晶体振荡器的作用及电路图形符号,你பைடு நூலகம்了解清楚了吗?今天松季电子为大家具体解答说明一下。
一、石英晶体振荡器的作用
石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器,它用来稳定频率和选择频率,是一种可以取代LC谐振回路的晶体谐振元件。
石英晶体振荡器广泛地应用在电视机、影碟机、录像机、无线通讯设备、电子钟表、数字仪器仪表等电子设备中。