石英晶體振蕩器原理_第1頁
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文檔簡介

1、石英晶體振蕩器的基本工作原理及作用（1）石英晶體振蕩器（簡稱晶振）的結(jié)構(gòu)石英晶體振蕩器是利用石英晶體（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。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

2、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，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，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，機(jī)械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十m傕IJ幾百mH晶片的彈性可用電容 C來等效，C的值很小，一般只有 0.00020.1pF。晶片振動時因 摩擦而造成的損耗用 R來等效，它的 敷值約為100Q。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(zhì)因 敷Q很大，可達(dá)100010000。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(guān)，而且可以做得精確，因此利用石英諧振器組成的振 蕩

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