如果在晶片的兩極上加交變電壓,晶片就會產生機械振動,同時晶片的機械振動又會產生交變電場。在一般情況下,晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小,但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時,振幅明顯加大,比其他頻率下的振幅大得多,這種現象稱為壓電諧振,它與LC回路的諧振現象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關。當晶體不振動時,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,一般約幾個皮法到幾十皮法。當晶體振蕩時,機械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十豪亨到幾百豪亨。晶片的彈性可用電容C來等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1皮法。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效,它的數值約為100歐。由于晶片的等效電感很大,而C很小,R也小,因此回路的品質因數Q很大,可達1000~10000。加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關,而且可以做得精確,因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩定度。影響振蕩電路的三個指標:頻率誤差、負性阻抗、激勵電平。珠海3225插件晶振推薦貨源
晶振的參數:標稱頻率:振蕩器輸出的中心頻率或頻率的標稱值。頻率準確度:振蕩器輸出頻率在室溫(25℃±2℃)下相對于標稱頻率的偏差。調整頻差:在指定溫度范圍內振蕩器輸出頻率相對于25℃時測量值的蕞大允許頻率偏差。負載諧振頻率(fL):在規定條件下,晶體與一負載電容相串聯或相并聯,其組合阻抗呈現為電阻性時(產生諧振)的兩個頻率中的一個頻率。在串聯負載電容時,負載諧振頻率是兩個頻率中較低的一個,在并聯負載電容時,則是兩個頻率中較高的一個。靜電容:等效電路中與串聯臂并接的電容,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的溫度范圍。頻率溫度穩定度:在標稱電源和負載下,工作在規定溫度范圍內的不帶隱含基準溫度或帶隱含基準溫度的蕞大允許頻偏。珠海有源插件晶振批量定制負載電容是指在電路中跨接晶體兩端的總的外界有效電容。
晶振不僅可用為MCU的時鐘,也在其他領域用途廣,例如:科爾皮茲晶體振蕩器:它用于產生頻率非常高的正弦輸出信號。該振蕩器可以用作不同類型的傳感器,例如溫度傳感器。在Colpitts電路中使用一些器件,可以實現更高的溫度穩定性和高頻率。阿姆斯壯晶體振蕩器:該電路在過去的幾十年一直被使用。它們廣泛應用于再生無線電接收機中。在該輸入中,來自天線的射頻信號通過附加繞組磁耦合到振蕩電路,并減少反饋以控制反饋回路中的增益。蕞后,它產生了一個窄帶射頻濾波器和放大器。在晶體振蕩器中,LC諧振電路被反饋回路取代。皮爾斯晶體振蕩器:在電路中,晶振串聯于電路中,晶振的作用決定振蕩的頻率。在輸出和輸入之間由s提供低阻抗路徑。在共振期間有180度的相移,以使反饋為正。輸出正弦波的振幅限制在漏極端子的蕞大電壓范圍內。
晶振一般指晶體振蕩器,有一些電子設備需要頻率高度穩定的交流信號,而LC振蕩器穩定性較差,頻率容易漂移(即產生的交流信號頻率容易變化)。在振蕩器中采用一個特殊的元件——石英晶體,可以產生高度穩定的信號,這種采用石英晶體的振蕩器稱為晶體振蕩器。晶振的作用(1)晶振用一種能把電能和機械能相du互轉化zhi的晶體在共振的狀態下工作,以提供穩定,精確的單頻振蕩。在通常工作條件下,普通的晶振頻率***精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率,稱為壓控振蕩器(VCO)。(2)晶振的作用是為系統提供基本的時鐘信號。通常一個系統共用一個晶振,便于各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過電子調整頻率的方法保持同步。(3)晶振通常與鎖相環電路配合使用,以提供系統所需的時鐘頻率。如果不同子系統需要不同頻率的時鐘信號,可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環來提供。晶體振蕩器的發展趨勢:小型化、薄片化和片式化、高精度與高穩定度。
晶振在電氣上可以等效成一個電容和一個電阻并聯再串聯一個電容的二端網絡,電工學上這個網絡有兩個諧振點,以頻率的高低分其中較低的頻率為串聯諧振,較高的頻率為并聯諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近,在這個極窄的頻率范圍內,晶振等效為一個電感,所以只要晶振的兩端并聯上合適的電容它就會組成并聯諧振電路。這個并聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路,由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄,所以即使其他元件的參數變化很大,這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。晶振有一個重要的參數,那就是負載電容值,選擇與負載電容值相等的并聯電容,就可以得到晶振標稱的諧振頻率。一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器的兩端接入晶振,再有兩個電容分別接到晶振的兩端,每個電容的另一端再接到地,這兩個電容串聯的容量值就應該等于負載電容,請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容,這個不能忽略。一般的晶振的負載電容為15皮或12.5皮,如果再考慮元件引腳的等效輸入電容,則兩個22皮的電容構成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。晶振參數中PPM是表示百萬分之一,指誤差(精度)。珠海有源插件晶振廠家批發價
電壓控制石英振蕩器(VCXO):控制外來的電壓,使輸出頻率能夠變化或調變的石英振蕩器。珠海3225插件晶振推薦貨源
晶振的分類:首先說一下石英晶振諧振器。諧振器一般分為插件(Dip)和貼片(SMD)插件中又分為HC-49U、HC-49S、HC-49SS、音叉型(柱狀晶振)。HC-49U一般稱49U,有些采購俗稱"高型",而HC-49S一般稱49S,俗稱"矮型",HC-49SS一般稱49SS,俗稱(超矮型,通常是2.5mm封裝高度),音叉型按照體積分可以分為3*9、3*8、2*6、、1*5、、1*4等等。貼片型是按大小和腳位來分類。例如7*5(0705)、6*3.5(0603)、5*3.2(5032)等等。腳位有4pin和2pin之分。而振蕩器也可以分為插件和貼片。插件可以按大小和腳位來分。例如所謂全尺寸的,又稱長方形或者14pin,半尺寸的又稱正方形或者8pin。不過要注意的是,這里的14pin和8pin都是指振蕩器內部IC的腳位數。振蕩器本身是4pin。而從不同的應用層面來分,又可分為OSC(普通鐘振)、TCXO(溫補鐘振)、VCXO(壓控鐘振)、OCXO(恒溫鐘振)等等。珠海3225插件晶振推薦貨源
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