石英晶振的類型和大概區(qū)分
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。國際電工(IEC)將石英晶體諧振器分為4類:普通晶體振蕩(TCXO),電壓控制式晶體諧振器(VCXO),溫度補(bǔ)償式晶體振蕩(TCXO),恒溫控制式晶體振蕩( OCXO)。目前發(fā)展中的還有數(shù)字補(bǔ)償式晶體損振蕩(DCXO)等。
(1)普通晶體諧振器(SPXO)可產(chǎn)生10-5~10-4量級(jí)的頻率精度,標(biāo)準(zhǔn)頻率—100MHZ,頻率穩(wěn)定度是±100ppm。 SPXO沒有采用任何溫度頻率補(bǔ)償措施,價(jià)格低廉,通常用作微處理器的時(shí)鐘器件。封裝尺寸范圍從21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。
(2)電壓控制式晶體諧振器(VCXO)的精度是10?6~10-5量級(jí),頻率范圍1~30MHz。低容差諧振器的頻率穩(wěn)定度是±50ppm。通常用于鎖相環(huán)路。封裝尺寸14×10×3mm。
(3)溫度補(bǔ)償式晶體諧振器(TCXO)采用溫度敏感器件進(jìn)行溫度頻率補(bǔ)償,頻率精度達(dá)到10?7~10-6量級(jí),頻率范圍1—60MHz,頻率穩(wěn)定度為±1~±2.5ppm,封裝尺寸從30×30×15mm至11.4×9.6×3.9mm。通常用于手持電話、蜂窩電話、雙向無線通信設(shè)備等。
(4)恒溫控制式晶體諧振器(OCXO)將晶體和振蕩電路置于恒溫箱中,諧振器加工,以消除環(huán)境溫度變化對(duì)頻率的影響。 OCXO頻率精度是10?7~10-8量級(jí),對(duì)某些特殊應(yīng)用甚至達(dá)到更高。頻率穩(wěn)定性在四種類型諧振器。
晶體諧振器基本參數(shù)
操作溫度范疇 晶體元件工作中在要求頻差以內(nèi)的操作溫度范疇。 存儲(chǔ)溫度范圍 晶體能在它的性中獲得完好無損儲(chǔ)存的范疇。 鼓勵(lì)電平 電源電路中用于推動(dòng)晶體元件震蕩的開關(guān)電源叫鼓勵(lì)電平,越好的商品必須的鼓勵(lì)電平越小。 負(fù)荷電容 從晶體的2個(gè)腳位向電控系統(tǒng)看去電源電路所展現(xiàn)的所有合理電容,即是負(fù)荷電容,諧振器報(bào)價(jià),它與晶體元件一起決策晶體在電源電路上的工作效能。 等效電路 晶體的等效電路??蛇\(yùn)用其描述晶體在串聯(lián)諧振周邊的工作中特點(diǎn),Co表明靜態(tài)數(shù)據(jù)電容,是晶體兩電級(jí)中間的電容和再加上導(dǎo)線及底座產(chǎn)生的電容。RI、LI、CI構(gòu)成晶體等效電路的動(dòng)態(tài)臂。CI表明石英石的動(dòng)態(tài)電容。LI為動(dòng)態(tài)電感器,RI為動(dòng)態(tài)電阻器 .
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(dòng);同時(shí),機(jī)械振動(dòng)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(dòng)的振幅很小,諧振器價(jià)格,而振動(dòng)頻率很穩(wěn)定。但當(dāng)外加信號(hào)源的頻率與晶體的固有頻率相等時(shí),諧振器,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。
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