石英晶振原理
晶振的工作原理
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晶振的工作原理
晶振(Oscillator)是一种用来生成稳定的时钟信号的电子元件。
其工作原理主要基于谐振现象。
晶振通常由晶体和驱动电路组成。
晶体是晶振的核心部件,一般使用石英晶体。
晶振驱动电路提供激励信号,激励晶体产生振荡。
该电路一般由几个主要组成部分组成:放大电路、反馈电路和调谐电路。
具体工作原理如下:
1. 激励信号:由驱动电路通过提供适当的激励信号来引发晶体振荡。
这个激励信号可以是电压脉冲、电流脉冲或连续信号,其频率通常在晶体的共振频率附近。
2. 晶体共振:晶体共振是指在特定频率下,晶体的振荡达到最大幅度的状态。
晶体的共振频率是由晶体的物理特性决定的,例如晶体的尺寸、形状和材料等。
晶振的频率通常设计为晶体的共振频率。
3. 反馈电路:晶体振荡产生的信号经过放大电路被反馈到晶体上,使晶体持续振荡。
放大电路可以将晶体输出的微弱信号放大到足够的幅度,以供后续电路使用。
4. 调谐电路:调谐电路用来微调晶振的频率,以使其与所需的时钟频率完全匹配。
调谐电路通常由电容和电感等元件组成,通过改变这些元件的数值,可以微调晶振的频率。
通过以上过程,晶振能够产生一个稳定、精确的时钟信号,用于驱动各种电子设备的工作。
这些设备需要准确的时钟信号来同步各个部件的操作。
无源晶振工作原理
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无源晶振工作原理
无源晶振是一种常见的电子元器件,它是一种基于石英晶体振荡的无源元器件,可以提供高精度的时钟信号。
无源晶振的工作原理是利用石英晶体的压电效应,将电信号转换为机械振动,再将机械振动转换为电信号输出。
下面我们来详细了解一下无源晶振的工作原理。
无源晶振的核心部件是石英晶体。
石英晶体是一种具有压电效应的晶体,当施加电场时,会产生机械振动。
这种机械振动是由晶体内部的分子结构变化引起的,具有高精度和稳定性。
无源晶振的工作原理是利用石英晶体的压电效应,将电信号转换为机械振动。
当外部电源施加到石英晶体上时,会产生电场,从而使石英晶体发生机械振动。
这种机械振动的频率与石英晶体的尺寸和结构有关,具有高精度和稳定性。
无源晶振的工作原理是将机械振动转换为电信号输出。
当石英晶体发生机械振动时,会在晶体上产生电荷,从而产生电压信号。
这个电压信号的频率与石英晶体的机械振动频率相同,可以作为时钟信号输出。
无源晶振是一种基于石英晶体振荡的无源元器件,可以提供高精度的时钟信号。
它的工作原理是利用石英晶体的压电效应,将电信号转换为机械振动,再将机械振动转换为电信号输出。
无源晶振具有
高精度、稳定性好、寿命长等优点,在电子产品中得到了广泛应用。
NX5032GA 8M晶振
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NX5032GA 8M晶振一,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。
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。
二,晶振的作用;晶振是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。
三,NX5032GA 8M晶振制造商及应用领域;目前通信设备上用到的8MHZ主要是由欧美日等晶振制造厂商提供,其原因就在于8MHZ的晶振是需要高精度,高可靠性的带有温度补偿功能的,只有这样通讯才能更加准确。
,NX5032GA系列晶振在其内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿,以达到宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器,良好的开机特性,优越的性能,价格比功耗低,体积小,环境适应性较强多方面的优点,才在电子行业有着很高的地位。
目前这些高精度晶振主要由欧美日等晶振制造商提供,主要因为目前掌握这些核心技术的只有国外的几个厂商,日本的几家晶振制造厂商就是这类,比如说日本的ND K.株式会社。
四,NDK日本电波工业株式会社;;N D K是日本电波工业株式会社的英文缩写 N I H O N D E M P A K O G Y O C O . , L T D .公司成立于1 9 4 8年 是“世界第二大”石英晶体元器件生产企业。
晶振的工作原理
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晶振的工作原理
晶振(Crystal Oscillator)是一种电子元件,广泛应用于各种电子设备中,如计
算机、手机、通信设备等。
它是一种能够产生稳定的电信号的振荡器,用于提供设备所需的时钟信号。
晶振的工作原理基于压电效应,即某些晶体在受到力或压力作用时会产生电荷。
晶振通常由一个薄片状的晶体材料(如石英晶体)构成,两端固定在支架上,形成一个机械谐振器。
当外部电压施加到晶振上时,晶体会因为压电效应而发生微小的变形,进而产生电荷。
这种电荷会通过晶振的电路输出,形成一个稳定的振荡信号。
晶振的工作频率由晶体的物理特性和电路参数决定。
晶体的物理特性包括晶体
材料的晶格结构、晶体的尺寸和形状等。
电路参数包括晶振的电容和电感等。
通过合理选择晶体材料和电路参数,可以实现不同频率的晶振。
晶振的输出信号通常是一个正弦波,频率非常稳定。
这是因为晶体的机械谐振
器具有非常高的品质因数(Q值),能够在外界干扰较小的情况下保持振荡频率的稳定性。
晶振的频率稳定性通常在百万分之几的范围内。
晶振在电子设备中的应用非常广泛。
它可以作为时钟信号源,用于同步各个电
子元件的工作。
例如,在计算机中,晶振提供CPU和其他芯片的时钟信号,确保
它们能够按照预定的频率运行。
晶振还可以用于频率调制、频率合成、时序控制等功能。
总结起来,晶振是一种能够产生稳定频率的振荡器,利用晶体的压电效应实现。
它在电子设备中扮演着提供时钟信号的重要角色,确保设备的正常运行。
晶振的工作原理
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晶振的工作原理晶振是一种常见的电子元件,广泛应用于电子设备中。
它主要用于产生稳定的时钟信号,为电子设备的正常运行提供精确的时间基准。
本文将详细介绍晶振的工作原理。
一、晶振的结构晶振由晶体谐振器和驱动电路组成。
晶体谐振器是晶振的核心部件,其主要由晶体片、电极和封装壳体组成。
晶体片通常由石英晶体材料制成,具有高稳定性和精确的谐振频率。
二、晶振的工作原理晶振的工作原理基于晶体的压电效应。
当外加电场作用于晶体时,晶体会发生形变,产生机械振动。
而当晶体处于谐振频率附近时,机械振动会引起晶体内部电荷的积累和释放,从而产生电压信号。
晶振的驱动电路通过提供适当的电压和电流,使晶体谐振器处于谐振频率附近,从而产生稳定的振荡信号。
驱动电路通常由晶振振荡器、放大器和反馈电路组成。
晶振振荡器提供适当的激励信号,放大器放大振荡信号,反馈电路将一部分输出信号送回晶振振荡器,以维持振荡的稳定性。
三、晶振的特性1. 频率稳定性:晶振具有高度稳定的频率特性,通常在几个PPM(百万分之几)的范围内。
这使得晶振成为电子设备中精确计时的理想选择。
2. 温度特性:晶振的频率受温度影响较大。
在温度变化时,晶体的谐振频率会发生变化,因此晶振通常需要通过温度补偿电路来提高稳定性。
3. 启动时间:晶振的启动时间通常较短,只需几毫秒即可达到稳定的工作状态。
4. 功耗:晶振的功耗通常较低,这使得它适用于电池供电的设备。
四、应用领域晶振广泛应用于各种电子设备,包括计算机、通信设备、消费电子产品等。
它在这些设备中起着关键的作用,为设备提供准确的时钟信号,保证设备的正常运行。
在计算机领域,晶振被用于处理器、主板、内存等部件,确保它们以准确的速度进行工作。
在通信领域,晶振用于手机、无线路由器等设备,提供精确的时钟信号,保证通信的稳定性和可靠性。
在消费电子产品中,晶振被广泛应用于电视、音响、摄像机等设备,提供准确的时钟信号,保证设备的正常运行和功能的实现。
总结:晶振是电子设备中常见的元件,通过晶体的压电效应产生稳定的时钟信号。
石英晶振的效果与原理图
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石英晶振的效果与原理图晶振,全称是石英晶体振荡器,晶振的精度很高,通常的晶振能够抵达1/20000。
晶振的用处很广,效果也十分大分外是关于单片机体系来说,它能发作并供应写入程序的单片机体系电路所需求的时钟频率,只需晶体为单片机供应了需求的时钟频率,单片机才华精确无误地施行程序里的指令,通常来说,要想让单片机里边的程序施行得更快一些,就得想办法行进石英晶振的时钟频率。
石英晶振能够给体系供应一个根柢的时钟频率。
通常一个体系要坚持体系里边各有些能够同步,就需求一个石英晶振,但有一些体系的射频和基频会运用到纷歧样的频率信号,这个时分就要想办法调整晶振频率来坚持体系的同步。
晶振通常跟锁相环电路协作,有时电路中的各个子体系需求的时钟频率纷歧样,那么能够用这个晶振相连的纷歧样锁相环供应。
单片机电路图晶振效果原理是:晶振在必定状况下能够改换机械能和电能,简略的讲,即是能够在通电状况下晶片发作机械变形然后发作振荡信号,而在晶片两头加一个机械压力就能发作电能。
1。
石英晶振工作原理
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石英晶振工作原理
石英晶振是一种可以产生频率稳定的振荡器,它是由一块石英晶体制成的,其特点是晶晶体的振动频率比较稳定,可以按照特定的频率发出振动。
石英晶振的工作原理是:当电流通过石英晶体时,晶体内部的电场会产生电磁力,这种电磁力会使晶体产生振动,从而产生一定的频率的振动。
同时,石英晶体还具有自激振荡的特性,即电磁力会使晶体发生振动,而振动又会产生新的电磁力,从而使晶体持续振动,从而形成一个循环,从而形成一个稳定的频率。
晶振电路原理
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晶振电路原理晶振电路原理打个⽐⽅来说:晶振好⽐单⽚机的⼼脏,如果没有⼼脏起跳,单⽚机⽆法⼯作,晶振值越⼤,单⽚机运⾏速度越快,有时并不是速度越快越好,对于电⼦电路⽽⾔,速度够⽤就是最好,速度越快越容易受⼲扰,可靠性越差!晶振,全称是⽯英晶体振荡器,是⼀种⾼精度和⾼稳定度的振荡器。
通过⼀定的外接电路来,可以⽣成频率和峰值稳定的正弦波。
⽽单⽚机在运⾏的时候,需要⼀个脉冲信号,做为⾃⼰执⾏指令的触发信号,可以简单的想象为:单⽚机收到⼀个脉冲,就执⾏⼀次或多次指令。
在电⽓上它可以等效成⼀个电容和⼀个电阻并联再串联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联谐振,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,在这个极窄的频率范围内,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馈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范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很⼤,这个振荡器的频率也不会有很⼤的变化。
晶振电路都是在⼀个反相放⼤器的两端接⼊晶振,再有两个电容分别接⼊到晶振的两端,另⼀个电容则接地,这两个电容串联的电容量就等于负载电容。
具体电路如下图所⽰。
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,就可以得到晶振标称的谐振频率。
⼀般的晶振振荡电路都是在⼀个反相放⼤器(注意是放⼤器不是反相器)的两端接⼊晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另⼀端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意⼀般IC的引脚都有等效输⼊电容,这个不能忽略。
⼀般情况下,增⼤负载电容会使振荡频率下降,⽽减⼩负载电容会使振荡频率升⾼。
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。
晶振 串联电阻
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晶振串联电阻一、引言晶振和串联电阻是电子领域中常见的两个概念,它们在电路设计和信号处理中起到重要的作用。
本文将分别介绍晶振和串联电阻的基本概念、工作原理以及在实际应用中的应用场景。
二、晶振1. 晶振的概念晶体振荡器(Crystal Oscillator),简称晶振,是一种利用石英晶体的机械振动产生稳定频率信号的器件。
它是现代电子设备中常用的时钟源,广泛应用于计算机、通信、仪器仪表等领域。
2. 晶振的工作原理晶振利用石英晶体具有压电效应的特性,当施加外加电场或机械力时,石英晶体会发生形变并产生压电荷。
利用这个特性,晶振通过将石英片放置在一个反馈电路中,使其处于正反馈状态,从而实现自激振荡并产生稳定频率的信号。
3. 晶振的分类根据使用频率的不同,晶振可以分为以下几种类型:•常见频率晶振:如4MHz、8MHz等,用于一般的计算机和通信设备。
•高频晶振:如100MHz、200MHz等,用于高性能计算机和无线通信设备。
•低频晶振:如32.768kHz等,用于实时时钟(RTC)和电子表格等低功耗设备。
4. 晶振的应用场景晶振在电子设备中有广泛的应用场景,主要包括:•时钟源:作为计算机、微控制器、单片机等系统的时钟源,提供稳定的定时信号。
•频率合成器:通过多个晶振的组合来生成特定频率的信号。
•PLL锁相环:利用晶振作为参考信号进行频率锁定和倍频运算。
•通信设备:作为射频前端的时钟源,提供稳定的射频信号。
三、串联电阻1. 串联电阻的概念串联电阻是指将多个电阻按照顺序连接在一起,形成一个串联电路。
在串联电路中,电流依次通过每个电阻,而总电压等于各个电阻之间电压的代数和。
2. 串联电阻的计算方法在串联电路中,各个电阻的阻值相加即可得到总阻值。
假设有n个串联电阻,分别为R1、R2、…、Rn,则总阻值Rt = R1 + R2 + … + Rn。
3. 串联电阻的特性•电流相同:在串联电路中,由于只有一条路径供电流通过,因此各个电阻中的电流大小相等。
晶振的工作原理
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晶振的工作原理晶振(Crystal Oscillator)是一种常用的电子元件,用于产生稳定的高频振荡信号。
它在各种电子设备中广泛应用,如计算机、通信设备、无线电设备等。
晶振的工作原理基于晶体的压电效应和谐振现象。
晶振的主要组成部分是晶体谐振器,通常由一个晶体片和两个电极组成。
晶体片是由具有压电效应的材料制成,如石英(Quartz)、石英晶体(Quartz Crystal)等。
晶体片的形状和尺寸决定了晶振的频率。
晶振的工作原理如下:1. 晶体谐振器的电极施加交流电压。
当电压施加到晶体片的电极上时,晶体片会发生压电效应,即在晶体片的表面产生机械应变。
2. 机械应变引起晶体片的厚度和长度的微小变化,这种变化称为压电效应。
压电效应会导致晶体片的机械谐振。
3. 当施加的交流电压的频率与晶体片的机械谐振频率相等时,晶体片会产生共振现象。
在共振频率附近,晶体片的机械振动幅度最大。
4. 晶体片的机械振动会导致电荷的积累和释放,形成一个交变电场。
这个交变电场会在晶体片的电极之间产生交流电压信号。
5. 交流电压信号经过放大和整形电路后,就可以作为稳定的高频振荡信号输出。
晶振的工作原理可以通过以下几个要点总结:1. 晶振利用晶体片的压电效应和谐振现象来产生稳定的高频振荡信号。
2. 施加交流电压引起晶体片的机械振动,机械振动导致电荷的积累和释放,形成交变电场。
3. 交变电场经过放大和整形后,输出稳定的高频振荡信号。
晶振的工作原理决定了它具有以下特点:1. 高稳定性:晶振利用晶体的谐振现象,因此具有较高的频率稳定性,可以提供精确的时钟信号。
2. 高精度:晶振的频率由晶体片的形状和尺寸决定,可以通过精确的制造工艺来控制频率,提供高精度的振荡信号。
3. 快启动时间:晶振具有快速启动时间,可以迅速达到稳定的工作状态。
4. 低功耗:晶振工作时的功耗较低,适用于各种电子设备。
总结:晶振是一种常用的电子元件,利用晶体的压电效应和谐振现象来产生稳定的高频振荡信号。
(整理)晶振的作用与原理
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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。
晶振片的工作原理
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晶振片的工作原理
晶振片的工作原理是基于压电效应。
当在晶振片的两个极板上施加电压时,会使晶体发生形变。
这种形变可以非常小,但它足以产生一个与电压信号同步的机械振动。
这种振动在晶振片中传播,并产生谐振。
晶振片的振动频率与石英晶体的形状和切割角度有关,因此可以通过调整晶体的形状和切割角度来调整晶振片的振动频率。
在通常的工作条件下,晶振片可以提供稳定的单频振荡。
在电路中,可以选择与晶振片标称谐振频率相等的负载电容值,以得到晶振片的谐振频率。
晶振片具有高精度、高稳定性和小尺寸等优点,因此在微芯片的时钟电路中得到广泛应用。
晶振的作用

晶振的作用
1.晶振作用:给单片机正常工作提供稳定的时钟信号。
原理:在石英晶体的两个极板上加一个电场,晶片会产生机械变形,对极板施加机械力使其变形,又会在极板上产生相应的电荷,这叫压电效应。
如果在两个极板上加上交变的电压,晶片便会产生机械变形震荡,同时这种机械震荡还会产生交变的电场(比较的微小),但是当外加交变的电压的频率与晶片固有的频率(由其形状和尺寸决定)相等时,机械振动的幅度会加剧,产生交变电场也增大。
叫做压电谐波。
2.即使去掉晶振,电路照样的能振荡,并且如果把那两个电容改成可调电容的话也能得到想要的某个频率,那还要晶振干什么:晶振、陶瓷谐振槽路、RC振荡器以及硅振荡器是适用于微控制器的四种时钟源。
针对具体应用优化时钟源设计依赖于以下因素:成本、精度和环境参数。
RC振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变化;但相对RC振荡器而言,基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。
判断方法
(1)用万能表10K档测其两脚间阻值,应为无穷大,说明它首先不漏电;
这个办法对金属封装电阻准确性达百分之九十九,塑封晶振百分之七八十
(2)将晶振装在它的工作电路上,再用频率表或示波器测其工作频率;这个办法绝对精确,
(3)对已知正常电路用代换法将其替代,看能否正常工作,这是个笨办法,但却很有效,你可以参考一下!!
技术支持:wu@官方网站:www.songjicn.con
全国统一咨询电话:400-886-8133
深圳市松季电子有限公司(技术部)。
晶振温度和频偏曲线
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晶振是一种广泛应用于电子设备中的时钟信号源,其频率稳定性对整个系统的性能至关重要。
然而,晶振的工作频率受到温度变化的影响,因此了解温度对晶振频率的影响机制以及如何选择合适的晶振来应对温度波动具有重要意义。
晶振的工作原理基于石英晶体的压电效应。
当石英晶体受到外部电压激励时,它会产生机械振动并产生特定频率的电信号。
然而,石英晶体的物理参数会随着温度的变化而发生改变,从而导致晶振频率的变化。
具体来说,石英晶体的弹性模量、介电常数以及振动模态等参数都受到温度的影响。
温度对晶振频率的影响主要表现在以下几个方面:1. 频率漂移:随着温度的变化,晶振的频率会发生漂移。
高品质的晶振在整个温度范围内频率漂移较小。
2. 频率精度:晶振在特定温度下的频率精度可能不同。
选择合适的频率精度以满足应用需求。
3. 工作温度范围:不同类型的晶振有不同的工作温度范围。
在选型时,要确保所选晶振能在设备的工作温度范围内正常运行。
为了减小温度对晶振频率的影响,可以选择合适的晶振类型来应对不同应用场景的需求。
以下是几种常见的晶振类型及其特点:1. 普通晶振(普通石英晶振):普通晶振的频率稳定性较差,容易受到温度变化的影响。
在宽温度范围内,普通晶振的频率稳定性可能无法满足某些对时钟精度要求较高的应用。
2. TCXO(温度补偿晶振):TCXO在其工作温度范围内通过内部电路进行温度补偿,以提高频率稳定性。
相较于普通晶振,TCXO在温度变化下的频率稳定性得到显著改善,适用于对时钟精度要求较高的应用。
3. OCXO(恒温石英晶振):OCXO通过内部恒温控制环路将石英晶体保持在恒定温度下,从而最大程度减小温度对晶振频率的影响。
OCXO具有极高的频率稳定性,适用于对时钟精度要求极高的应用。
在晶振选型时,需要考虑以下因素:1. 工作频率:根据电路设计和性能要求,选择合适的工作频率。
2. 稳定性:不同晶振的频率稳定性存在差异,选择适合应用场景的稳定性水平。
晶振工作原理
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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,它的工作原理是怎样的呢?让我们一起来了解一下。
晶振是一种利用晶体的谐振特性来产生稳定频率的元件。
它由晶片和外部电路组成,晶片通常采用石英晶体或陶瓷晶体。
在晶振的外部电路中,一般包括晶片、电容和电阻等元件。
晶振的工作原理可以简单地描述为,当晶片受到外部电压激励时,晶片内的晶体会产生机械振动,这种振动会产生一定的频率。
同时,晶片的两个电极之间会产生电场,这个电场会影响晶片的振动频率。
通过合适的外部电路设计,可以使晶片在特定的频率下工作,从而产生稳定的时钟信号。
晶振的频率稳定性非常高,通常可以达到几个百万分之一,这使得晶振成为各种精密电子设备中不可或缺的元件。
晶振的频率稳定性主要取决于晶片的质量、外部电路的设计和制造工艺等因素。
在实际应用中,晶振通常被用作时钟信号发生器,用于各种数字电子设备中,比如微处理器、微控制器、计算机等。
它的稳定性和精度对整个系统的性能有着重要的影响。
除了时钟信号发生器外,晶振还被广泛应用于各种通信设备中,比如手机、无线路由器、通信基站等。
在这些设备中,晶振不仅用于产生时钟信号,还可以用于产生射频信号,用于调制解调等通信功能。
总的来说,晶振是一种非常重要的电子元件,它的工作原理简单而又精密,应用范围非常广泛。
它的稳定性和精度对各种电子设备的性能有着重要的影响,可以说是现代电子设备中不可或缺的一部分。
石英晶体谐振器原理特点和参数
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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)。
无源晶振工作原理
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无源晶振工作原理
无源晶振是一种电子元件,其工作原理基于石英晶体的压电效应。
当施加电场时,石英晶体会产生压力变形,而当压力减小时,它会以相同的频率产生电荷。
这个压力变形和电荷的频率可由石英晶体中原子晶格的结构决定。
根据这个原理,无源晶振可以产生稳定的高频振荡信号。
无源晶振通常由石英晶体、电容和电感组成。
石英晶体的形状和大小会影响振荡的频率。
当电源施加到无源晶振上时,电场将会使石英晶体发生压电变形,石英晶体会在压力减小时以相同的频率产生电荷。
这个电荷变化会在电容和电感之间产生电压变化,形成一个回路。
回路中的电容和电感将会决定振荡的频率。
由于石英晶体的压电效应稳定可靠,所以无源晶振可以产生高频、稳定的振荡信号。
这种信号在电子设备中广泛应用,例如电子钟、计算机、通信设备等。
石英晶振仪原理
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➢ 膜厚控制仪用电子组件引起晶振片的高速振动,约每秒6百 万次(6MHz),镀膜时,测试每秒钟振动次数的改变,从 所接受的数据中计算膜层的厚度。为了确保晶振片以6MHz 的速度振动,在真空室外装有“振荡器”,与晶控仪和探头 接口连接,振荡器通过迅速改变给晶振片的电流使晶振片高
速振动。一个电子信号被送回晶控仪。 晶控仪中的电路收到 电子信号后,计算晶振片的每秒振速。这个信息接着传送到
n 在1950年,德国科学家GEORGE SAUERBREY研究发现,如果在晶体的表面上 镀一层薄膜,则晶体的振动就会减弱,而且还发现这种振动或频率的减少,是由 薄膜的厚度和密度决定的,利用非常精密的电子设备,每秒钟可能多次测试振动, 从而实现对晶体镀膜厚度和邻近基体薄膜厚度的实时监控。从此,膜厚控制仪就 诞生了。
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四:使用晶振片的注意事项
▪ 毫无疑问,晶振片是比较敏感的电子组件。用作镀膜的时候 ,晶振片可以测量到膜厚0.000000000001克重的变化,这 相当于1原子(atom)膜厚,而且,晶振片对温度也很敏感 ,对1/100摄氏温度的变化也能感知。
▪ 另外,晶振片对应力的敏感也很大,在一些特别的镀膜过程 中可以感知已镀膜的晶振片冷却后膜层原子的变化。 例如对 常用MgF2增透膜﹐300度时膜硬度是平时的2倍,冷却时会 产生巨大的应力,
▪ 薄薄圆圆的晶振片,来源于多面体石英棒,先被切成闪闪发光的六面体棒,再经 过反复的切割和研磨,石英棒最终被做成一堆薄薄的(厚0.23mm,直径 13.98mm)圆片,每个圆片经切边,抛光和清洗,最后镀上金属电极(正面全 镀,背面镀上钥匙孔形),经过检测,包装后就是我们常用的晶振片了。
▪ 用于石英膜厚监控用的石英芯片采用AT切割,对于旋光率为右旋晶体,所谓AT 切割即为切割面通过或平行于电轴且与光轴成顺时针的特定夹角。AT切割的晶 体片其振动频率对质量的变化极其灵敏,但却不敏感于温度的变化。这些特性使
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石英晶振原理
石英晶振是一种常见的振荡器元件,广泛应用于电子设备中,如时钟、计算机、通信设备等。
它具有稳定的频率、高精度和可靠性等优点,因此受到了广泛的关注和应用。
石英晶振的工作原理是基于石英晶体的压电效应和谐振原理。
首先,石英晶振利用了石英晶体的压电效应。
石英晶体在受到外力作用时会产
生电荷,这种现象称为压电效应。
当外界施加压力或扭转石英晶体时,会使晶体内部产生电荷分布不均,从而产生电势差。
利用这一特性,可以将石英晶体作为振荡器元件,通过外加电压或电场来激发晶体的压电效应,从而产生稳定的振荡信号。
其次,石英晶振的工作原理还涉及到谐振原理。
谐振是指在受到外界激励时,
系统产生最大振幅的现象。
石英晶振利用石英晶体的特定结构和尺寸,使其在特定的频率范围内具有谐振特性。
当外界施加的激励频率与石英晶体的谐振频率相匹配时,晶体将产生最大的振幅,从而产生稳定的振荡信号。
这种谐振特性使石英晶振具有非常高的频率稳定性和精度。
总的来说,石英晶振的工作原理是基于石英晶体的压电效应和谐振原理。
通过
外加电压激发晶体的压电效应,并使其在特定频率范围内具有谐振特性,从而产生稳定的振荡信号。
这种工作原理使石英晶振成为一种非常重要的振荡器元件,被广泛应用于各种电子设备中。
除此之外,石英晶振还具有温度稳定性好、频率稳定性高、寿命长等优点,使
其在电子领域中具有不可替代的地位。
随着电子技术的不断发展,石英晶振的应用领域也在不断扩大,未来其在通信、计算机、汽车电子等领域的应用前景将更加广阔。
综上所述,石英晶振是一种基于石英晶体压电效应和谐振原理工作的振荡器元件,具有稳定的频率、高精度和可靠性等优点,被广泛应用于各种电子设备中。
随
着电子技术的不断发展,石英晶振的应用前景将更加广阔,将在各个领域发挥着重要的作用。