硬件電路開(kāi)發(fā)中晶體諧振器常用知識(shí)-創(chuàng)新互聯(lián)

晶體諧振器簡(jiǎn)介?

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晶體諧振器就是指用石英晶體材料做成的石英晶體諧振器,也稱(chēng)晶振。是利用石英晶體的壓電效應(yīng)的一種被動(dòng)元器件。給石英晶體諧振器加上電壓的話，晶體(壓電體)會(huì)發(fā)生變形，從而振動(dòng)產(chǎn)生接近其固有振動(dòng)數(shù)的穩(wěn)定且高精度的頻率。晶體諧振器在電子電路中起產(chǎn)生頻率的作用。晶體諧振器具有穩(wěn)定,抗干擾性能良好的特點(diǎn)。在通信、廣播電視、衛(wèi)星通訊、電子測(cè)量?jī)x器、微機(jī)處理、數(shù)字儀表、鐘表、嵌入式系統(tǒng)等各種軍用和民用產(chǎn)品中得到了非常廣泛的應(yīng)用。

晶體諧振器實(shí)物圖

壓電效應(yīng)

晶體諧振器內(nèi)部的核心組件是石英晶片。如在石英晶體的兩個(gè)電極上加一個(gè)電場(chǎng)，石英晶片會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形。相反，如在石英晶片兩側(cè)施加機(jī)械壓力，則在石英晶片相應(yīng)的方向上將會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，我們將這種物理現(xiàn)象稱(chēng)為壓電效應(yīng)。

進(jìn)一步，如果在石英晶片的兩極上加交變電壓，石英晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)石英晶片的機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。在一般情況下，石英晶片機(jī)械振動(dòng)的振幅和交變電場(chǎng)的振幅非常微小，但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時(shí)，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大得多，我們將這種現(xiàn)象稱(chēng)為壓電諧振，與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似。諧振頻率與石英晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關(guān)。

晶體諧振器的結(jié)構(gòu)

晶體諧振器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡(jiǎn)稱(chēng)為石英晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器。晶體諧振器一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑膠封裝的。

晶體諧振器的結(jié)構(gòu)

晶體諧振器主要技術(shù)指標(biāo)及名詞術(shù)語(yǔ)

1、標(biāo)稱(chēng)頻率：

標(biāo)稱(chēng)頻率是晶體諧振器輸出的中心頻率或頻率的標(biāo)稱(chēng)值。標(biāo)稱(chēng)頻率通常標(biāo)識(shí)在晶體諧振器的外殼上，但它與晶體諧振器的實(shí)際工作頻率有一定的差值。

2、工作頻率：

晶體諧振器與在電子電路中與其他器件（電阻、電容）一起產(chǎn)生的振蕩頻率。

3、工作溫度范圍：

能夠保證晶體諧振器輸出頻率及其化各種特性符合指標(biāo)的溫度范圍。即能保證晶體諧振器正常工作的溫度范圍。

4、頻率準(zhǔn)確度：

晶體諧振器輸出頻率在室溫(25℃±2℃)下相對(duì)于標(biāo)稱(chēng)頻率的偏差。

5、調(diào)整頻差：

在規(guī)定條件下，基準(zhǔn)溫度（25℃±2℃）時(shí)晶體諧振器的工作頻率相對(duì)于標(biāo)稱(chēng)頻率所允許的大偏差。??

6、溫度頻差：

在規(guī)定條件下，晶體諧振器在工作溫度范圍內(nèi)相對(duì)于基準(zhǔn)溫度（25℃±2℃）時(shí)工作頻率的允許大偏差。??

7、等效電阻：

也稱(chēng)為諧振電阻。在規(guī)定條件下，晶體諧振器不串聯(lián)負(fù)載電容在諧振頻率時(shí)的電阻。??

8、負(fù)載諧振電阻：

在規(guī)定條件下，晶體諧振器和負(fù)載電容串聯(lián)后在諧振頻率時(shí)的電阻。

9、負(fù)載電容：

?從晶體諧振器插腳兩端向振蕩電路方向看進(jìn)去的全部有效電容為該振蕩器加給晶體諧振器的負(fù)載電容。負(fù)載電容系列是：8pF、12pF、15pF、20pF、22pF、30pF、50pF、100pF。負(fù)載電容與晶體諧振器一起決定振蕩器的工作頻率，通過(guò)調(diào)整負(fù)載電容，一般可以將振蕩器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱(chēng)值。晶體諧振器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的負(fù)載電容既是一個(gè)測(cè)試條件，也是一個(gè)使用條件，這個(gè)值可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)調(diào)整，負(fù)載電容太大時(shí)雜散電容影響減少，但微調(diào)率下降；負(fù)載電容小時(shí)、微調(diào)率增加，但雜散電容影響增加，負(fù)載電阻增加，甚至起振困難。

10、激勵(lì)電平：

?為晶體諧振器工作時(shí)消耗的有效功率。常用標(biāo)準(zhǔn)有0.1、0.3、0.5、1、2mW，晶體諧振器產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中每種產(chǎn)品規(guī)定的激勵(lì)電平值是一個(gè)測(cè)試條件，也是一個(gè)使用條件，實(shí)際使用中激勵(lì)電平可以適當(dāng)調(diào)整。激勵(lì)強(qiáng)，容易起振，但頻率老化加大。激勵(lì)太強(qiáng)甚至使石英片破裂，降低激勵(lì)，頻率老化可以改善，但激勵(lì)太弱時(shí)頻率瞬間變差，甚至不易起振。

11、絕緣電阻：

晶體諧振器的各絕緣引出端之間或晶體諧振器的引出端與外殼之間的電阻。????????????????

12、老化率：

在規(guī)定條件下，晶體諧振器工作頻率隨時(shí)間而允許的相對(duì)變化。以年為時(shí)間單位衡量時(shí)稱(chēng)為年老化率。

晶體諧振器應(yīng)用電路

晶體諧振器應(yīng)用電路實(shí)例? ? ?

上圖中Y1和Y2就是晶體諧振器，C1、C2、C3、C4就是負(fù)載電容。

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本文來(lái)源：http://bm7419.com/article0/gjoio.html

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