直插晶体谐振器(DIP)
晶体谐振器(DIP)也叫直插无源晶振,需要用数字信号处理DSP片内的振荡器;无源晶振没有电压的,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的。同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格通常也较低。无源晶振通常需要准确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。
石英晶体谐振器的主要参数
晶振的主要参数有标称频率,负载电容、频率精度、频率稳定度等。不同的晶振标称频率不同,标称频率大都标明在晶振外壳上。如常用普通晶振标称频率有:48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz~40.50 MHz等,对于特殊要求的晶振频率可达到1000 MHz以上,也有不具标称频率的,如CRB 、ZTB、Ja等系列。负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振片在电路中串接电容。负载频率不同决定谐振器的振荡频率不同。标称频率相同的晶振,负载电容不一定相同。因为石英晶体谐振器有两个谐振频率,一个是串联谐振晶振的低负载电容晶振:另一个为并联谐振晶振的高负载电容晶振。所以,标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一致,不能冒然互换,否则会造成电器工作不正常。频率精度和频率稳定:由于普通晶振的性能基本性能达到一般电器的要求,对于设备还需要有一定的频率精度和频率稳定性。频率精度从量级到量级不等。稳定度从±1到±100ppm不等。这要根据具体的设备需要而选择合适的晶振,如通信网络,无线资料传输等系统就需要更高要求的石英晶体谐振器。因此,晶振的参数决定了晶振的品质和性能。
石英晶体谐振器的负载
晶振在振荡电路中起振时等效为***,负载电容与晶振的等效电感形成谐振,决定振荡器的振荡频率。负载电容值不同,振荡器的振荡频率也不一样,改变负载电容的大小,就可以改变振荡频率。因此,通过适度调整负载电容,一般可以将振荡器的振荡频率准确地调整到标准值。在晶振资料主要参数中提供的负载电容是一个测试条件,也是一个不容忽视的使用条件,忽略这个负载电容参数,会使振荡频率偏离标准值,偏离过大时会使振荡器起振困难造成停振。
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。
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