晶体振荡器的的稳定度
晶体振荡器频率稳定度是振荡电路的重要技术指标,在一般LC振荡电路中,尽管采取各种稳频措族,其频率稳定仅能达到10负4次方~10负5次方量级。如果要求频率稳定度优于10负5次方量级,就必须采用晶体振荡电路。晶体振荡电路是采用石英谐振器作为振荡回路元件的电路,它是利用石英谐振器的谐振特性控制和稳定振荡电路的振荡频率。石英谐振器是从石英晶体中按一定方位角切下为AT、BT、CT、DT、ET、GT和X+5等切型。常用的几种切型的主要性能见表5.3-3石英片的振动具有多谐性,除基频振动外,还有奇次谐波的泛音振动。一个石英谐振器既可利用其基频振动,也可利用其泛音振动,前者称为基音晶体,后者称为泛音晶体。泛音晶体和基音晶体的等效电路(见图5.1-10)相同,但参数值不同。泛音频率与基音频率不成整数倍关系,只在奇数倍附近,且不能同时存在。泛音晶体一般利用3次和5次的泛音振动,而很少采用9次以上的泛音振动。由于石英谐振器具有极高的Q值,很小的P值,良好的物理与化学稳定性以及很高的回路标准性,因而,晶体振荡电路具有很高的频率稳定度。一般采用低精度石英谐振器时,频率稳定度可达10负5次方量级。
晶体振荡器工作原理
晶振具有压电效应,即在晶片两极外加电压后晶体会产生变形,反过来如外力使晶片变形,则两极上金属片又会产生电压。如果给晶片加上适当的交变电压,晶片就会产生谐振(谐振频率与石英斜面倾角等有关系,且频率一定)。晶振利用一种能把电能和机械能相互转化的晶体,在共振的状态下工作可以提供稳定、准确的单频振荡。在通常工作条件下,普通的晶振频率精度可达百万分之五十。利用该特性,晶振可以提供较稳定的脉冲,广泛应用于微芯片的时钟电路里。晶片多为石英半导体材料,外壳用金属封装。
晶振常与主板、南桥、声卡等电路连接使用。晶振可比喻为各板卡的“心跳”发生器,如果主卡的“心跳”出现问题,必定会使其他各电路出现故障。
晶体振荡器的基本原理及特性
晶振一般采用电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路其中 Cv 是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后。其中 Co,C1,L1,RR 是晶体的等效电路。采用泛音次数越高的晶振,其等效电容 C1 就越小;因此频率的变化范围也就越小。
石英晶体振荡器的应用
(1)石英钟走时准、耗电省、为其优点。不论是老式石英钟或是新式多功能石英钟都是以石英晶体振荡器为电路,其频率精度决定了电子钟表的走时精度;
(2)随着电视技术的发展,近来彩电多采用500kHz或503 kHz的晶体振荡器作为行、场电路的振荡源,经1/3的分频得到 15625Hz的行频,其稳定性和可靠性大为提高。面且晶振价格便宜,更换容易;
(3)在通信系统产品中,石英晶体振荡器的价值得到了更广泛的体现,同时也得到了更快的发展。许多的石英晶振主要应用于通信网络、无线数据传输、高速数字数据传输等。为客户提供适用于军*及石油随钻测井等恶略环境的225度高温晶振,如有需要,欢迎来电咨询!
以上信息由专业从事工业级石英振荡器现货的晶宇兴于2025/6/27 9:50:06发布
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