【圖】石英晶體諧振器基本電路及原理
(2023/12/7 18:00:00)
石英晶體諧振器基本電路及原理
石英晶體諧振器基本電路及原理
使用LC回路的正弦波振蕩器，其振蕩頻率由元件值決定，但元件值會因外部的溫度等因素而改變，從而造成頻率的漂移。為保持振蕩器的頻率穩(wěn)定，最常用的辦法就是使用晶體穩(wěn)頻。
最常用的晶體材料是石英，是Si的氧化物的單晶，具有壓電效應(yīng)，即加上電壓可使其表面產(chǎn)生位移，也可因位移而產(chǎn)生電壓。把石英制成薄片，并在兩面接電極，就組成石英晶體諧振器，它具有固有的機械諧振頻率，且Q值高達10000以上，這種頻率與晶體厚度和切割方向等因素有關(guān)，而受溫度影響很小。
石英晶體諧振器，最低可工作在1kHz，常用在0.6到20MHz范圍內(nèi)，這是指基本頻率（基頻），頻率再高則因晶片太薄而易碎。在更高頻率應(yīng)用時，都取基頻的奇次諧波，稱為泛音(over tone)，9次泛音的晶體工作頻率可達200MHz，已到極限，但實用一般多為3次、5次泛音晶體。
石英晶體的常用等效電路：
其中：Cp為晶片2端電極與石英介質(zhì)組成的電容，一般在3--8p之間，是一個靜態(tài)參數(shù)
Ls與Cs諧振于晶體的串聯(lián)諧振頻率，Rs為與損耗有關(guān)的電阻，這三者為動態(tài)參數(shù)
正規(guī)廠商資料都提供石英晶體諧振器的等效電路參數(shù)值，圖中提供的是典型值。
石英晶體諧振器基本電路及原理
使用LC回路的正弦波振蕩器，其振蕩頻率由元件值決定，但元件值會因外部的溫度等因素而改變，從而造成頻率的漂移。為保持振蕩器的頻率穩(wěn)定，最常用的辦法就是使用晶體穩(wěn)頻。
最常用的晶體材料是石英，是Si的氧化物的單晶，具有壓電效應(yīng)，即加上電壓可使其表面產(chǎn)生位移，也可因位移而產(chǎn)生電壓。把石英制成薄片，并在兩面接電極，就組成石英晶體諧振器，它具有固有的機械諧振頻率，且Q值高達10000以上，這種頻率與晶體厚度和切割方向等因素有關(guān)，而受溫度影響很小。
石英晶體諧振器，最低可工作在1kHz，常用在0.6到20MHz范圍內(nèi)，這是指基本頻率（基頻），頻率再高則因晶片太薄而易碎。在更高頻率應(yīng)用時，都取基頻的奇次諧波，稱為泛音(over tone)，9次泛音的晶體工作頻率可達200MHz，已到極限，但實用一般多為3次、5次泛音晶體。
石英晶體的常用等效電路：
其中：Cp為晶片2端電極與石英介質(zhì)組成的電容，一般在3--8p之間，是一個靜態(tài)參數(shù)
Ls與Cs諧振于晶體的串聯(lián)諧振頻率，Rs為與損耗有關(guān)的電阻，這三者為動態(tài)參數(shù)
正規(guī)廠商資料都提供石英晶體諧振器的等效電路參數(shù)值，圖中提供的是典型值。
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