晶体振荡器基本知识
1、概念:电路上为一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,有两个谐振点,较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。
这两个频率接近,再很窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,只要在晶振的两端并联上合适的电容就可以组成并联谐振电路。
2、选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率;
3、分类:无源晶振(crystal,晶体)、有源晶振(oscillator,替代进口石英晶振原厂,振荡器);
4、振荡原理:压电效应;
5、压电谐振:当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(决定于晶片的尺寸)相等时,机械振动的幅度急剧增加;
6、石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC来共同作用工作的;
振荡器直接应用于电路中,谐振器的工作一般需要提供3.3V的电压来维持工作。
振荡器比谐振器多了一个重要的技术参数:谐振电阻(RR);
7、Q值:衡量电感的主要参数,指电感器再某一频率的交流下工作时,所呈现的感抗与等效损耗电阻之比。
Q值越高,损耗越小,效率越高;
晶体振荡器的特性
温度特性:指在其他条件不变的情况下,温度对其频率稳定度的影响
电压特性:指在其他条件不变的情况下,电压的变化(小幅度纹波)对其频率稳定度的影响
压控电压:有些晶振会有一个VC脚位,通过外加电压调节输出频率,一般牵引范围在PPM级别
杂散:指相噪曲线上的一些毛刺,替代进口石英晶振,源于放大器或者混频器的噪音
短期稳定性:理想的振荡器的输出电压为正弦曲线。实际的振荡器输出电压由于噪声的影响是偏移的正弦曲线的
石英晶体振荡器的主要参数
晶振的主要参数有标称频率,替代进口石英晶振单价,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,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,替代进口石英晶振厂家,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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