晶体谐振器技术指标
晶体谐振器就是指用石英材料做成的石英晶体谐振器,俗称晶振.起产生频率的作用,具有稳定,抗干扰性能良好的特点,广泛应用于各种电子产品中.
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:在固定温度范围内振荡器输出频率相对于25℃时测量值的允许频率偏差。
晶体谐振器负载谐振频率(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。
静电容:等效电路中与串联臂并接的电容,也叫并电容,通常用C0表示。
工作温度范围:能够保证振荡器输出频率及其化各种特性符合指标的温度范围。
频率温度稳定度:在标称电源和负载下,工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的允许频偏。
石英晶体谐振器的基本工作原理及作用
(1)石英晶体谐振器(简称晶振)的结构石英晶体谐振器是利用石英晶体(二氧化矽的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑胶封装的。
(2)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。
(3)符号和等效电路石英晶体谐振器的符号和等效电路如图所示。当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个pF到几十pF。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L來等
石英晶体谐振器电容
晶振的负载电容有高、低两类之别。低者一般仅为十几至几百PF,而高者则为无穷大,两者相差悬殊,决不能混用,否则会使振荡频率偏离。两类不同负载电容的晶振使用方式绝然不同。低负载电容晶振都串联几十pF容量的电容器;而高负载电容晶振不但不能串联电容器,还须并联数pF小容量电容器(外电路的分布晶振电容有时也能取代这个并联小电容)