正弦波振蕩器-石英晶體振蕩器（模擬電子技術(shù)課件）

第一講：石英晶體的特性二、石英晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)三、石英晶體的特性一、頻率穩(wěn)定度問題頻率穩(wěn)定度一般由來衡量—頻率偏移量—振蕩頻率LC振蕩電路Q

—數(shù)百石英晶體振蕩電路Q

—10000500000一、頻率穩(wěn)定度問題頻率穩(wěn)定度是衡量振蕩器頻率穩(wěn)定程度的重要指標(biāo)LC諧振回路的品質(zhì)因數(shù)Q對頻率穩(wěn)定度影響很大。Q值越大則相頻曲線在fO附近越陡峭。因振蕩器的頻率是由相位平衡條件決定的，對于同樣的相位變化，Q值越大則對應(yīng)的Δω越小，則越小，頻率穩(wěn)定度也就越高。二、石英晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)石英晶體的化學(xué)成分是二氧化硅（SiO2）。它可以按一定方位切成一定形狀的薄片，在兩個表面敷上一層銀作極片，并引出兩個電極，加上外封裝就成為石英晶體諧振器（簡稱石英晶體）。

壓電效應(yīng)：在石英晶片的兩極加一電場，晶片將產(chǎn)生機(jī)械變形；若在晶片上施加機(jī)械壓力，在晶片相應(yīng)的方向上會產(chǎn)生一定的電場。

壓電諧振：晶片上外加交變電壓的頻率為某一特定頻率時，振幅突然增加。1.壓電效應(yīng)和壓電振蕩三、石英晶體的特點(diǎn)石英晶體片具有一個固有的諧振頻率，其頻率的大小取決于晶體片的幾何尺寸。當(dāng)在兩個電極上加入交變電壓時，晶片會產(chǎn)生機(jī)械振動，而振動又產(chǎn)生交變電場。當(dāng)外加交變電壓的頻率和晶體的固有頻率相同時，振幅明顯增大，交變電場也最大。此時的現(xiàn)象和LC諧振現(xiàn)象類同。由于晶片的溫度穩(wěn)定性好，所以其諧振頻率相當(dāng)穩(wěn)定。

2、石英晶體振蕩器的符號和等效電路

圖1石英晶體振蕩器的符號CoCLRCo：表示晶體在靜態(tài)時的平板電容L：表示晶體振蕩時的慣性C：表示模擬晶體的彈性R：表示晶體振動時的摩擦損耗L很大，C很小，R不大。通常情況下：由于石英晶體的壓電諧振現(xiàn)象與LC諧振回路的諧振現(xiàn)象很類似，可以把石英晶體諧振器等效為一個RLC串并聯(lián)電路。

3、石英晶體振蕩器的電抗頻率特性

石英晶體振蕩器的電抗頻率特性該電路有兩個諧振頻率：串聯(lián)諧振頻率fs：L、C、R支路發(fā)生串聯(lián)諧振時的頻率。

串聯(lián)諧振頻率：CoCLR由于C0很小,它的容抗比R大得多,串聯(lián)諧振的等效阻抗近似為R,呈純阻性,且其阻值很小

3、石英晶體振蕩器的電抗頻率特性

石英晶體振蕩器的電抗頻率特性該電路有兩個諧振頻率：并聯(lián)諧振頻率fp：

L、C、R支路與C0支路發(fā)生并聯(lián)諧振時的頻率

并聯(lián)諧振頻率：CoCLR通常所以....當(dāng)時：電抗x=0呈串聯(lián)諧振，等效阻抗為純電阻，阻值很?。划?dāng)時：電抗x=∞呈并聯(lián)諧振，等效開路；當(dāng)時：電抗x<