晶體諧振器技術(shù)指標(biāo)
晶體諧振器就是指用石英材料做成的石英晶體諧振器,俗稱晶振.起產(chǎn)生頻率的作用,具有穩(wěn)定,抗干擾性能良好的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中.
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℃)下相對于標(biāo)稱頻率的偏差。
調(diào)整頻差:在固定溫度范圍內(nèi)振蕩器輸出頻率相對于25℃時(shí)測量值的允許頻率偏差。
晶體諧振器負(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)的兩個頻率中的一個頻率。在串聯(lián)負(fù)載電容時(shí),負(fù)載諧振頻率是兩個頻率中較低的一個,在并聯(lián)負(fù)載電容時(shí),則是兩個頻率中較高的一個。
靜電容:等效電路中與串聯(lián)臂并接的電容,也叫并電容,通常用C0表示。
工作溫度范圍:能夠保證振蕩器輸出頻率及其化各種特性符合指標(biāo)的溫度范圍。
頻率溫度穩(wěn)定度:在標(biāo)稱電源和負(fù)載下,工作在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的不帶隱含基準(zhǔn)溫度或帶隱含基準(zhǔn)溫度的允許頻偏。
石英晶體諧振器的基本工作原理及作用
(1)石英晶體諧振器(簡稱晶振)的結(jié)構(gòu)石英晶體諧振器是利用石英晶體(二氧化矽的結(jié)晶體)的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件,它的基本構(gòu)成大致是:從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片,它可以是正方形、矩形或圓形等),在它的兩個對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑膠封裝的。
(2)壓電效應(yīng)
若在石英晶體的兩個電極上加一電場,晶片就會產(chǎn)生機(jī)械變形。反之,若在晶片的兩側(cè)施加機(jī)械壓力,則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場,這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。如果在晶片的兩極上加交變電壓,晶片就會產(chǎn)生機(jī)械振動,同時(shí)晶片的機(jī)械振動又會產(chǎn)生交變電場。在一般情況下,晶片機(jī)械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小,但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時(shí),振幅明顯加大,比其他頻率下的振幅大得多,這種現(xiàn)象稱為壓電諧振,它與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關(guān)。
(3)符號和等效電路石英晶體諧振器的符號和等效電路如圖所示。當(dāng)晶體不振動時(shí),可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C,它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關(guān),一般約幾個pF到幾十pF。當(dāng)晶體振蕩時(shí),機(jī)械振動的慣性可用電感L來等
石英晶體諧振器電容
晶振的負(fù)載電容有高、低兩類之別。低者一般僅為十幾至幾百PF,而高者則為無窮大,兩者相差懸殊,決不能混用,否則會使振蕩頻率偏離。兩類不同負(fù)載電容的晶振使用方式絕然不同。低負(fù)載電容晶振都串聯(lián)幾十pF容量的電容器;而高負(fù)載電容晶振不但不能串聯(lián)電容器,還須并聯(lián)數(shù)pF小容量電容器(外電路的分布晶振電容有時(shí)也能取代這個并聯(lián)小電容)