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晶振
石英晶體諧振器(英文:quartz crystal unit或quartz crystal resonator,常被標(biāo)識(shí)為Xtal,Extenal Crystal Osillator,外部晶振器,因?yàn)榫д駟卧3W鳛殡娐吠饨樱?jiǎn)稱石英晶體或晶振,是利用石英晶體(又稱水晶)的壓電效應(yīng),用來(lái)產(chǎn)生高精度振蕩頻率的一種電子元件,屬于被動(dòng)元件。該元件主要由石英晶片、基座、外殼、銀膠、銀等成分組成。
參數(shù)a. 標(biāo)稱頻率:在規(guī)定條件下,晶振的諧振中心頻率.
b. 調(diào)整頻差:在規(guī)定條件下,基準(zhǔn)溫度時(shí)的工作頻率相對(duì)標(biāo)稱頻率的偏離值.(ppm)
c. 溫度頻差:在規(guī)定條件下,在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi),相對(duì)于基準(zhǔn)溫度時(shí)工作頻率的允許偏離值.
d. 負(fù)載諧振電阻:晶振與外部電容相串聯(lián),在負(fù)載諧振頻率時(shí)的電阻值.
e.負(fù)載電容: 是指與晶振一起決定負(fù)載諧振頻率的有效外界電容.常用標(biāo)準(zhǔn)值有:12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF.
晶振指標(biāo)
標(biāo)稱頻率:振蕩器輸出的中心頻率或頻率的標(biāo)稱值。
頻率準(zhǔn)確度:振蕩器輸出頻率在室溫(25℃±2℃)下相對(duì)于標(biāo)稱頻率的偏差。
調(diào)整頻差:在溫度范圍內(nèi)振蕩器輸出頻率相對(duì)于25℃時(shí)測(cè)量值允許頻率偏差。
負(fù)載諧振頻率(fL):在規(guī)定條件下,晶體與一負(fù)載電容相串聯(lián)或相并聯(lián),其組合阻抗呈現(xiàn)為電阻性時(shí)(產(chǎn)生諧振)的兩個(gè)頻率中的一個(gè)頻率。在串聯(lián)負(fù)載電容時(shí),負(fù)載諧振頻率是兩個(gè)頻率中較低的一個(gè),在并聯(lián)負(fù)載電容時(shí),則是兩個(gè)頻率中較高的一個(gè)。
晶振
石英晶體振蕩器的基本原理
諧振頻率
從石英晶體諧振器的等效電路可知,它有兩個(gè)諧振頻率,即(1)當(dāng)L、C、R支路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí),它的等效阻抗很小(等于R)。串聯(lián)揩振頻率用fs表示,石英晶體對(duì)于串聯(lián)揩振頻率fs呈純阻性,(2)當(dāng)頻率高于fs時(shí)L、C、R支路呈感性,可與電容C。發(fā)生并聯(lián)諧振,其并聯(lián)頻率用fd表示。
根據(jù)石英晶體的等效電路,可定性畫出它的電抗—頻率特性曲線如圖2e所示??梢姰?dāng)頻率低于串聯(lián)諧振頻率fs或者頻率高于并聯(lián)揩振頻率fd時(shí),石英晶體呈容性。僅在fs<f<fd極窄的范圍內(nèi),石英晶體呈感性。