晶体谐振器和是晶振吗
晶振是晶体振荡器的简称,英文写成oscillator,也被称为有源晶振。和其对应的是晶体谐振器,英文是Crystal Units,简称为晶体(也有人称为无源晶振)。目前市场上使用广泛的是石英晶片为基材的晶体晶振。 在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作'有源电路'(如有源音箱、有源滤波器等),而仅由阻容元件组成的电路称作'无源电路',电阻、电容和电感等元件被称为无源器件。有源晶振内部除了晶体谐振器外还增加了由阻容感、晶体管等元器件等构成的振荡电路芯片,因而不须借助外部振荡电路即可实现稳定的频率输出。其优点是精度高,可靠性好,不会因为某些电路板的因素导致频率不稳定。调试和使用更方便。
晶振的负载电容
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。负载电容+等效输入电容=22pF。
晶体振荡器的电路
晶体振荡器电路通过从石英谐振器获取电压信号,对其进行放大并将其反馈回谐振器来维持振荡。石英的膨胀和收缩速率是谐振频率,由晶体的切割和尺寸决定。当产生的输出频率的能量与电路中的损耗匹配时,可以维持振荡。
振荡器晶体具有两个导电板,在它们之间夹有一块石英片或音叉。在启动期间,控制电路会将晶体置于不稳定的平衡状态,并且由于系统中的正反馈,因此任何微小的噪声被放大,增加振荡。晶体谐振器也可以看作是该系统中的高频率选择滤波器:它仅使谐振频带周围的频率范围很窄,从而使其他所有信号衰减。只有谐振频率有效。当振荡器放大从晶体发出的信号时,晶体频带中的信号变得更强,主导了振荡器的输出。石英晶体的窄共振带滤除了所有不需要的频率。
晶体振荡器在当今社会的应用
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