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低噪声晶体振荡器对电子产品稳定度的影响
低噪声 晶振在精密电子仪器,方波输出晶振原厂,无线电定位,高速目标跟踪和宇航通信等领域十分重要,假设有一个微处理器系统,其中处理器的时钟上升前需要1ns 的数据设置。如果时钟的周期抖动为-1.5ns,那么时钟的上升沿可能发生在有效期之前。因此微处理器将显示不正确的数据;假设另一个微处理器系统的数据要求保持时间为 2ns,但是时钟抖动为±1.5ns,那么数据保持时间实际上减少到 0.5ns,因此微处理器也将显示不正确的数据。
晶体谐振器的等效电路
石英晶体谐振器的等效电路。当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L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,方波输出晶振,一般只有0.00020.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效,它的数值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因此回路的品质因数Q很大,可达1000~10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,而且可以做得准确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
石英晶体振荡器的主要参数
晶振的主要参数有标称频率,负载电容、频率精度、频率稳定度等。不同的晶振标称频率不同,方波输出晶振加工,标称频率大都标明在晶振外壳上。负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振片在电路中串接电容。频率精度和频率稳定度:由于普通晶振的性能基本都能达到一般电器的要求,方波输出晶振价格,对于设备还需要有一定的频率精度和频率稳定度,频率精度从10(-4)量级到10(-10)量级不等,频率稳定度±1到±100PPm不等。
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