石英晶体谐振器

发布时间:2012-12-19 阅读量:1888 来源: 我爱方案网 作者:

        简单地说:石英晶体谐振器又称为石英晶体,俗称晶振.是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件.与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器. 下面就为大家介绍一下石英晶体谐振器

                                                             石英晶体谐振器
                                                                         石英晶体谐振器

石英晶体谐振器简介

        石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上,再加上封装外壳就构成了石英晶谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振;而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料装的。

石英晶体谐振器的主要参数

        a.标称频率:在规定条件下,晶振的谐振中心频率.
 
  b.调整频差:在规定条件下,基准温度时的工作频率相对标称频率的最大偏离值.(ppm)
 
  c.温度频差:在规定条件下,在整个工作温度范围内,相对于基准温度时工作频率的允许偏离值.
 
  d.负载谐振电阻:晶振与指定外部电容相串联,在负载谐振频率时的电阻值.
 
  e.负载电容: 是指与晶振一起决定负载谐振频率的有效外界电容.常用标准值有:12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF.

                                                  石英晶体谐振器
                                                                        石英晶体谐振器

石英晶体工作原理

        计算机都有个计时电路,尽管一般使用“时钟”这个词来表示这些设备,但它们实际上并不是通常意义的时钟,把它们称为计时器(timer)可能更恰当一点。计算机的计时器通常是一个精密加工过的石英晶体,石英晶体在其张力限度内以一定的频率振荡,这种频率取决于晶体本身如何切割及其受到张力的大小。有两个寄存器与每个石英晶体相关联,一个计数器(counter)和一个保持寄存器(holdingregister)。石英晶体的每次振荡使计数器减1。当计数器减为0时,产生一个中断,计数器从保持计数器中重新装入初始值。这种方法使得对一个计时器进行编程,令其每秒产生60次中断(或者以任何其它希望的频率产生中断)成为可能。每次中断称为一个时钟嘀嗒(clocktick)。

  晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率为串联谐振,较高的频率为并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,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。一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。一般的晶振的负载电容为15p或12.5p,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
    
       我们都知道晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。以上就是为大家介绍的石英晶体谐振器,希望能给大家带来帮助!
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