晶振
石英晶体谐振器(英文:quartz crystal unit或quartz crystal resonator,常被标识为Xtal,Extenal Crystal Osillator,外部晶振器,因为晶振单元常常作为电路外接),简称石英晶体或晶振,是利用石英晶体(又称水晶)的压电效应,用来产生高精度振荡频率的一种电子元件,属于被动元件。该元件主要由石英晶片、基座、外壳、银胶、银等成分组成。
参数a. 标称频率:在规定条件下,晶振的谐振中心频率.
b. 调整频差:在规定条件下,基准温度时的工作频率相对标称频率的偏离值.(ppm)
c. 温度频差:在规定条件下,在整个工作温度范围内,相对于基准温度时工作频率的允许偏离值.
d. 负载谐振电阻:晶振与外部电容相串联,在负载谐振频率时的电阻值.
e.负载电容: 是指与晶振一起决定负载谐振频率的有效外界电容.常用标准值有:12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF.
晶振指标
标称频率:振荡器输出的中心频率或频率的标称值。
频率准确度:振荡器输出频率在室温(25℃±2℃)下相对于标称频率的偏差。
调整频差:在温度范围内振荡器输出频率相对于25℃时测量值允许频率偏差。
负载谐振频率(fL):在规定条件下,晶体与一负载电容相串联或相并联,其组合阻抗呈现为电阻性时(产生谐振)的两个频率中的一个频率。在串联负载电容时,负载谐振频率是两个频率中较低的一个,在并联负载电容时,则是两个频率中较高的一个。
石英晶体振荡器的基本原理
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。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。
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