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晶体振荡器阐明文

时间:2014-05-28 15:07:54  来源:  浏览量:

石英晶体振荡器是高精度和高稳固度的振荡器,被普遍使用于彩电、盘算机、遥控器等各种振荡电路中,以及通讯体系顶用于频率发作器、为数据处置设置装备摆设孕育发生时钟旌旗灯号和为特定体系供应基准旌旗灯号。
一、石英晶体振荡器的根本道理
1、石英晶体振荡器的构造
石英晶体振荡器是应用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的根本组成大抵是:从一块石英晶体上按肯定方位角切下薄片(简称为晶片,它能够是正方形、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,再加上封装外壳就组成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。其产物普通用金属外壳封装,也有效玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。下图是一种金属外壳封装的石英晶体构造表示图。

2、压电效应
若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会孕育发生机器变形。反之,若在晶片的两侧施加机器压力,则在晶片响应的偏向大将孕育发生电场,这种物理征象称为压电效应。假如在晶片的南北极上加交变电压,晶片就会孕育发生机器振动,同时晶片的机器振动又会孕育发生交变电场。在普通状况下,晶片机器振动的振幅和交变电场的振幅十分巨大,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅显着加大,比其他频率下的振幅大得多,这种征象称为压电谐振,它与LC回路的谐振征象非常类似。它的谐振频率与晶片的切割方法、多少外形、尺寸等有关。
3、标记和等效电路
石英晶体谐振器的标记和等效电路如图2所示。当晶体不振动时,可把它当作一个平板电容器称为静电电容C,它的巨细与晶片的多少尺寸、电极面积有关,普通约几个PF到几十PF。当晶体振荡时,机器振动的惯性可用电感L吹刃АF胀↙的值为几十mH 到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,普通只要0.0002~0.1pF。晶片振动时因摩擦而形成的消耗用R来等效,它的数值约为 100Ω。因为晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因而回路的质量因数Q很大,可达1000~10000。加上晶片自身的谐振频率根本上只与晶片的切割方法、多少外形、尺寸有关,并且能够做得准确,因而应用石英谐振器构成的振荡电路可取得很高的频率稳固度。

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