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晶體振蕩器的特性
溫度特性:指在其他條件不變的情況下,溫度對其頻率穩(wěn)定度的影響
電壓特性:指在其他條件不變的情況下,電壓的變化(小幅度紋波)對其頻率穩(wěn)定度的影響
壓控電壓:有些晶振會有一個VC腳位,通過外加電壓調(diào)節(jié)輸出頻率,一般牽引范圍在PPM級別
雜散:指相噪曲線上的一些毛刺,源于放大器或者混頻器的噪音
短期穩(wěn)定性:理想的振蕩器的輸出電壓為正弦曲線。實際的振蕩器輸出電壓由于噪聲的影響是偏移的正弦曲線的
晶體振蕩器的功能作用
晶振在應用具體起到的作用,微控制器的時鐘源可以分為兩類:基于機械諧振器件的時鐘源,如晶振、陶瓷諧振槽路;RC(電阻、電容)振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置,適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振蕩器?;诰д衽c陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數(shù)。RC振蕩器能夠快速啟動,成本也比較低,但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)精度較差,會在標稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化。但其性能受環(huán)境條件和電路元件選擇的影響。需認真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時,陶瓷諧振槽路和相應的負載電容必須根據(jù)特定的邏輯系列進行優(yōu)化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇并不敏感,但在過驅(qū)動時很容易產(chǎn)生頻率漂移(甚至可能損壞)。影響振蕩器工作的環(huán)境因素有:電磁干擾(EMI)、機械震動與沖擊、濕度和溫度。這些因素會增大輸出頻率的變化,增加不穩(wěn)定性,并且在有些情況下,還會造成振蕩器停振。上述大部分問題都可以通過使用振蕩器模塊避免。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻方波輸出,并且能夠在一定條件下保證運行。常用的兩種類型是晶振模塊和集成RC振蕩器(硅振蕩器)。晶振模塊提供與分立晶振相同的精度。硅振蕩器的精度要比分立RC振蕩器高,多數(shù)情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當?shù)木取?span style="text-align:center;text-indent:2em;">
晶體振蕩器的振蕩器頻次
振蕩電路中,一個晶體管和一個線圈 - 電容由連接的組合是電路依賴振蕩條件(哈特萊振蕩器的Colpitts振蕩器電路,等等)。在這些電路中,當將晶體諧振器連接到需要線圈作為振蕩條件的部分時,可以獲得固有頻率的振蕩輸出。該頻率可以很容易地以10 6的數(shù)量級獲得,因此被廣泛用作頻率和時間的參考。
由于晶體的大小,許多實際使用的晶體振蕩器約為1-20 MHz。當需要更高的頻率時,將執(zhí)行泛音振蕩(或可將用于高頻的晶體單元用于泛音),或者使用倍頻器。
由于晶體單元的振蕩頻率本身是由晶體單元的特性決定的,因此基本上不能改變。因此,在無線通信等中,可以采用根據(jù)所使用的頻率來更換晶體單元的方法。然而,通過調(diào)整外部電容,±0幾個%是約并應用此可能微調(diào)VXO(可變晶體振蕩器),以允許電壓控制將被替換為可變電容二極管的電容的VCXO(壓控晶體振蕩器,VCXO)具有電路,例如。此外,晶體振蕩器和電壓控制振蕩器,一個數(shù)字電路,由于計數(shù)器組合電路和相位比較器等的頻率合成器通過,所以能夠獲得任意的頻率穩(wěn)定的輸出信號。
晶體振蕩器原理
將電壓施加到所述石英晶體的壓電元件(電場的應用到),變形發(fā)生在壓電體。這種現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)者,雅克和皮埃爾居里是兄弟。電性能,通常是一個電容器作為其固有頻率附近特定頻率僅頻帶線圈作為電感性電抗充當具有。應用此原理的電子組件是晶體諧振器。AT是一種常見的晶體振蕩器諧振器是壓電晶體元件具有兩個(晶體坯)電極由夾的石英振動元件在上籠的影片。由于石英振蕩器會引起自由振動,因此波形會變成正弦波。