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发布时间:2021-11-21 23:17:00 作者:晶宇兴
晶体谐振器主要参数
工作温度范围 晶体元件工作在规定频差之内的工作温度范围。
储存温度范围 晶体能在它的特殊性中得到完好保存的范围。
激励电平 电路中用来驱动晶体元件振荡的电源叫激励电平,越好的产品需要的激励电平越小。
负载电容 从晶体的两个引脚向电路系统看去电路所呈现的全部有效电容,即为负载电容,它与晶体元件一起决定晶体在电路上的工作效率。
等效电路 晶体的等效电路。可利用其表述晶体在谐振频率附近的工作特性,Co表示静态电容,是晶体两电极之间的电容和加上引线及基座带来的电容。RI、LI、CI组成晶体等效电路的动态臂。CI表示石英的动态电容。LI为动态电感,RI为动态电阻 .
石英晶振的类型和大概区分
石英晶体谐振器是由品质因素极高的石英晶体振子(即谐振器和振荡电路)组成。晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等,共同决定谐振器的性能。国际电工(IEC)将石英晶体谐振器分为4类:普通晶体振荡(TCXO),电压控制式晶体谐振器(VCXO),温度补偿式晶体振荡(TCXO),恒温控制式晶体振荡( OCXO)。目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡(DCXO)等。
(1)普通晶体谐振器(SPXO)可产生10-5~10-4量级的频率精度,标准频率—100MHZ,频率稳定度是±100ppm。 SPXO没有采用任何温度频率补偿措施,价格低廉,通常用作微处理器的时钟器件。封装尺寸范围从21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。
(2)电压控制式晶体谐振器(VCXO)的精度是10?6~10-5量级,频率范围1~30MHz。低容差谐振器的频率稳定度是±50ppm。通常用于锁相环路。封装尺寸14×10×3mm。
(3)温度补偿式晶体谐振器(TCXO)采用温度敏感器件进行温度频率补偿,频率精度达到10?7~10-6量级,频率范围1—60MHz,频率稳定度为±1~±2.5ppm,封装尺寸从30×30×15mm至11.4×9.6×3.9mm。通常用于手持电话、蜂窝电话、双向无线通信设备等。
(4)恒温控制式晶体谐振器(OCXO)将晶体和振荡电路置于恒温箱中,以消除环境温度变化对频率的影响。 OCXO频率精度是10?7~10-8量级,对某些特殊应用甚至达到更高。频率稳定性在四种类型谐振器。
石英晶体振荡器的工作原理
石英晶体的化学成分是二氧化硅,可以用做振荡电路,是利用它的压电效应。当交变电压施加于石英晶片时,晶片将随交变电压的频率产生周期性的机械振动;同时,机械振动在晶片产生电荷而形成交变电流。一般来说,这种机械振动的振幅很小,而振动频率很稳定。但当外加信号源的频率与晶体的固有频率相等时,晶体便发生共振,此时晶体外电路的交变电流也较大,这个现象称为石英晶体的压电谐振。因为晶体振荡电路的频率稳定性很好,所以广泛应用于电子系统中,为其提供基准时钟。
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