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晶体振荡器的基本工作原理晶体振荡器的作用

发布时间:2022/10/11 21:50:01   

晶振也就是晶振振荡器,是一种利用晶体作为频率选择元件来获得逆压电效应的电子振荡器。它利用具有压电特性的振动晶体的机械共振,以获得具有高精度频率的电信号。晶体振荡器被认为优于陶瓷谐振器,因为它们具有更高的稳定性、更高的质量、更低的成本和更小的尺寸。下面主要对晶体振荡器相关技术术语简要介绍,供大家参考。

1.共振频率

在晶体谐振器的共振特性中,共振频率是两点阻抗变为电阻时的较低频率点。

图.晶体谐振器共振特性

阻抗Z变为电阻元件时,两点之间的频率。在这两点上,相为0。其中频率较低的点称为共振频率。另外一个点称为反共振频率。

2.等效电路

下图所示的是由电阻、电感和电容组成的晶体谐振器的共振特性。R1在等效电路中称为等效串联电阻,是晶体谐振器的重要特性。

3.等效串联电阻(R1)

晶体谐振器等效电路串联支路中的电阻。

4.负载电容(Cs)

让晶体谐振器具有负载共振频率的电容。在实际振荡电路中,连接晶体谐振器的实际电容是由外部负载电容、IC杂散和PCB等产生的。也可用下述公式进行计算:

5.负载共振频率(fL)

负载共振频率是晶体谐振器中负载电容串联的共振频率,这一频率比共振频率高。由于实际值与晶体谐振器规范中额定值之间的电容差,所以实际和额定振荡频率间存在频差。

也可用下述公式进行计算:

6.拉敏性

上面的图显示了负载电容变化产生的负载共振频率(fL)偏移。此图中每个点的斜率就是拉敏性。参见下面的图。在负载电容为6pF时,拉敏性是-17ppm/pF。(负载电容变化1pF时,频移为17ppm)。也可用下述公式进行计算:

7.导纳圆

下图是在导纳平面坐标(电导—电纳)上绘制的晶体谐振器共振特征。由于画成了圆形,因此称为导纳圆。在频率低于共振频率时,导纳靠近原点。在频率增加时,导纳按顺时针方向画圆。

8.振荡裕量

即振荡停止的裕量,这也是振荡电路中zui重要的术语。振荡裕量取决于组成振荡电路的元件(晶体谐振器、MCU、电容器以及电阻器)。村田推荐维持5倍或更大的振荡裕量。更详细内容请

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