石英晶体谐振器的功能和标识
石英晶体谐振器成品上标有一个标称频率和厂家品牌标识,当电路工作在这个标称频率时,频率稳定度高。这个标称频率通常是在成品出厂前,在石英晶体上并接一定的负载电容条件下测定的。在实际组成石英晶体振荡器时必须在石英晶体两端并接负载电容,且负载电容必须符合石英晶体技术条件中所规定的数值,这个电容大都采用微调电容,以便调整。规定的负载电容值载于厂家的产品说明书中,通常为30pF(高频晶体),或为100pF (低频晶体),还有32.768KHz普通晶体对应的12.5PF(普通常见的一种负载电容)或标示为田(这是指无需外接负载电容,通常用在串联晶体振荡器中)。
石英晶体振荡器在并联作用时
在并联石英晶体振荡器中,石英晶体只能工作在感性区,而不能工作在容性区。因为若把晶体当作容性元件使用,一旦压电效应失效,它仍呈容性,此时振荡器仍可能维持振荡,但石英晶体已失去稳频作用。
由于石英谐振器在一定的温度范围内才具有很高的频率稳定度,当对频率稳定度要求很高时,可以考虑采用恒温设备或温度补偿措施。
晶体的压电效应
石英晶体的压电效应:若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。注意,这种效应是可逆的。如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
晶体谐振器的激励电平
激励电平。一般取70 -100uA 为佳,用激励功率表示时,一般取1 -100uW 为佳。激励电平的大小直接影响石英谐振器的性能,所以电路设计者一定要严格控制石英谐振器在规定的激励电平下工作,以便充分发挥石英谐振器的特点。一般来讲,激励电平偏小对于长稳有利,激励电平稍大对于短稳有利。但是激励电平太大,石英片振动强,振动区域温度升高,石英片内产生温度梯度,会使频率稳定度降低;激励电平过大,由于机械形变超过弹性限度而引起长期的晶格位移,使频率产生长期性的变化,甚至有时会把石英片振坏;激励电平过大,会使等效电阻增加,Q 值下降,电阻温度特性和频率温度特性变得不规则;激励电平过大,容易激起寄生振动,同时还会使老化变大。当然,激励电平过低也会使信噪比变小而影响短期稳定度,激励电平太低,谐振器不易起振,影响工作的稳定和可靠性。所以谐振器使用应根据不同的要求严格控制激励电平,更不能为了增大输出而随意提高激励电平。
以上信息由专业从事直插晶体谐振器报价的晶宇兴于2025/3/6 15:32:45发布
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