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求壹個石英晶體振蕩器原理圖

原理圖:

石英晶體振蕩器憑借其高精度和高穩定度,被廣泛應用於彩電、計算機、遙控器等各類振蕩電路中,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。下面,松季電子為妳全解石英晶體振蕩器的工作原理。

壹、石英晶體振蕩器的結構:

石英晶體振蕩器是利用石英晶體(二氧化矽的結晶體)的壓電效應制成的壹種諧振器件,它的基本構成大致是:

從壹塊石英晶體上按壹定方位角切下薄片(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塗敷銀層作為電極,在每個電極上各焊壹根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器。

二、壓電效應:

若在石英晶體的兩個電極上加壹電場,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。

三、符號和等效電路:

當晶體不振動時,可把它看成壹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,壹般約幾個PF到幾十PF。當晶體振蕩時,機械振動的慣性可用電感L來等效。壹般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,壹般只有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。由於晶片的等效電感很大,而C很小,R也小,因此回路的品質因數Q很大,可達1000~10000。

加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關,而且可以做得精確,因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩定度。

四、諧振頻率:

從石英晶體諧振器的等效電路可知,它有兩個諧振頻率。

1、即當L、C、R支路發生串聯諧振時,它的等效阻抗最小(等於R)。串聯揩振頻率用fs表示,石英晶體對於串聯揩振頻率fs呈純阻性。

2、當頻率高於fs時L、C、R支路呈感性,可與電容C。發生並聯諧振,其並聯頻率用fd表示。 根據石英晶體的等效電路,可定性畫出它的電抗—頻率特性曲線。當頻率低於串聯諧振頻率fs或者頻率高於並聯揩振頻率fd時,石英晶體呈容性。

擴展資料:

晶振在應用具體起到的作用,微控制器的時鐘源可以分為兩類:基於機械諧振器件的時鐘源,如晶振、陶瓷諧振槽路;RC(電阻、電容)振蕩器。

壹種是皮爾斯振蕩器配置,適用於晶振和陶瓷諧振槽路。另壹種為簡單的分立RC振蕩器。基於晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數。

RC振蕩器能夠快速啟動,成本也比較低,但通常在整個溫度和工作電源電壓範圍內精度較差,會在標稱輸出頻率的5%至50%範圍內變化。

但其性能受環境條件和電路元件選擇的影響。需認真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時,陶瓷諧振槽路和相應的負載電容必須根據特定的邏輯系列進行優化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇並不敏感,但在過驅動時很容易產生頻率漂移(甚至可能損壞)。

百度百科-石英晶體振蕩器