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石英晶體諧振器特點(diǎn)
石英晶體諧振器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)(對某些電介質(zhì)施加機(jī)械力而引起它們內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對位移,產(chǎn)生極化,從而導(dǎo)致介質(zhì)兩端表面內(nèi)出現(xiàn)符號相反的束縛電荷.在一定應(yīng)力范圍內(nèi),機(jī)械力與電荷呈線性可逆關(guān)系.)而制成的諧振元件.與半導(dǎo)體器件和阻容元件一起使用,便可構(gòu)成石英晶體振蕩器.
石英晶體諧振器是由品質(zhì)因素極高的石英晶體振子(即諧振器和振蕩電路)組成。晶體的品質(zhì)、切割取向、晶體振子的結(jié)構(gòu)及電路形式等,共同決定諧振器的性能。
你知道什么是石英晶體諧振器嗎?
石英晶體諧振器是一種生活中隨處可見的電子器件,誕生于20世紀(jì)20年代初,因具有較高的品質(zhì)因數(shù)及良好的頻率穩(wěn)定性,被廣泛應(yīng)用于航天、通信、軍事等工業(yè)領(lǐng)域。
顧名思義,制造石英晶體諧振器的原材料就是石英,一種非常重要的壓電材料。其主要特征是其原子或分子有規(guī)律排列,反映在宏觀上是外形的對稱性,在電場的作用下,晶體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而形變,從而產(chǎn)生機(jī)械振動,獲得特定的頻率。石英晶體諧振器就是利用它的這種逆壓電效應(yīng)特性來制造的。
石英晶體諧振器主要由石英晶片、基座、外殼、銀膠、銀等成分組成,根據(jù)引線狀況可分為直插(有引線)與表面貼裝(無引線)兩種類型。
石英晶體是壓電晶體的一種,利用石英晶體的壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)頻率控制、穩(wěn)定或選擇,所制成的電子元器件包括石英晶體諧振器、石英晶體振蕩器和石英晶體濾波器。
常見的石英晶片形狀有三種:圓形,方形,SMT或棒型(也是方形,但比較?。∠虿煌瑫r(shí),其壓電特性、彈性特性和強(qiáng)度特性就會不同,用它來制造的諧振器的性能也不一樣。
石英晶體振蕩器的工作原理
石英晶體的化學(xué)成分是二氧化硅,可以用做振蕩電路,是利用它的壓電效應(yīng)。當(dāng)交變電壓施加于石英晶片時(shí),晶片將隨交變電壓的頻率產(chǎn)生周期性的機(jī)械振動;同時(shí),機(jī)械振動在晶片產(chǎn)生電荷而形成交變電流。一般來說,這種機(jī)械振動的振幅很小,而振動頻率很穩(wěn)定。但當(dāng)外加信號源的頻率與晶體的固有頻率相等時(shí),晶體便發(fā)生共振,此時(shí)晶體外電路的交變電流也較大,這個(gè)現(xiàn)象稱為石英晶體的壓電諧振。因?yàn)榫w振蕩電路的頻率穩(wěn)定性很好,所以廣泛應(yīng)用于電子系統(tǒng)中,為其提供基準(zhǔn)時(shí)鐘。
諧振器的穩(wěn)頻條件
負(fù)載電容。石英諧振器一般作為電感組件在振蕩電路中起穩(wěn)頻作用,而電路的其它組件均可等效為一個(gè)負(fù)載電容與石英諧振器的等效參數(shù)及頻率穩(wěn)定度帶來影響。
從石英晶振元件兩腳向振蕩電路方向看進(jìn)去的所有有效電容,就是該振蕩電路加給石英晶振的負(fù)載電容。負(fù)載電容同石英晶振共同決定電路的工作頻率。
通過調(diào)整負(fù)載電容,就可以將振蕩電路的工作頻率調(diào)整到標(biāo)稱值。負(fù)載電容選用要合理,電容太大時(shí),雜散電容影響減小,但微調(diào)率下降; 容值太小時(shí),微調(diào)率增加,但雜散電容影響增加、負(fù)載諧振電阻增加, 甚至起振困難。