一分鐘了解什么是石英晶振
石英晶振就是用石英材料做成的石英晶體諧振器,俗稱晶振。起產(chǎn)生頻率的作用,具有穩(wěn)定,抗干擾性能良好的特性, 廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。
石英晶振振蕩器雖然已經(jīng)使用了幾十年,但由于其頻率穩(wěn)定性高,在電子技術(shù)領(lǐng)域一直占據(jù)著重要的地位。特別是隨著信息技術(shù)(IT)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,這種石英晶充滿了活力。作為標(biāo)準(zhǔn)頻率源或脈沖信號源,在電信、衛(wèi)星通信、移動電話系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、導(dǎo)航、遙控、航空航天、高速計算機、測量儀器和消費類電子產(chǎn)品中提供頻率參考,是其他類型的振蕩器無法替代的。小型化、片式化、低噪聲、高頻率精度、高穩(wěn)定度、高頻率是手機、天線尋呼機等便攜產(chǎn)品對石英晶體振蕩器的要求。事實上,在石英晶振振蕩器的發(fā)展過程中,也面臨著來自頻率發(fā)生器等電路的潛在威脅和挑戰(zhàn)。這種振蕩器只有在技術(shù)上不斷創(chuàng)新,才能延長其生命周期,在競爭中占據(jù)優(yōu)勢。
石英晶振提供了兩種共振模式,由 C1 與 L1 構(gòu)成的串聯(lián)共振,與由 C0、C1 與 L1 構(gòu)成的并聯(lián)共振。
對于一般的MHz應(yīng)時晶體,串聯(lián)諧振頻率通常比并聯(lián)諧振頻率低幾KHz。30 MHz以下的應(yīng)時晶體的頻率通常在串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率之間。此時,應(yīng)時晶體呈現(xiàn)電感性阻抗。因為外部電路上的電容會降低電路的振蕩頻率。在設(shè)計應(yīng)時晶體的振蕩電路時,電路上的雜散電容和外接電容之和應(yīng)與晶體廠家使用的負載電容相同,這樣振蕩頻率才能準(zhǔn)確滿足廠家的規(guī)格要求。
頻率在30 MHz以上(至200 MHz)的應(yīng)時晶體通常工作在串聯(lián)諧振模式,其阻抗處于低點,相當(dāng)于Rs。該晶體通常標(biāo)有串聯(lián)電阻(100),而不是并聯(lián)負載電容。為了獲得高振蕩頻率,應(yīng)時晶體將以其諧波頻率之一振蕩,該諧波頻率是基頻的整數(shù)倍。只使用奇次諧波,如3、5、7次諧波晶體。為了實現(xiàn)期望的振蕩頻率,將向振蕩電路添加額外的電容器和電感器,以選擇期望的頻率。
石英晶體,有天然的也有人造的,是一種重要的壓電晶體材料。石英晶體本身并非振蕩器,它只有借示意圖助于有源激勵和無源電抗網(wǎng)絡(luò)方可產(chǎn)生振蕩。主要是由品質(zhì)因數(shù)(Q)很高的晶體諧振器(即晶體振子)與反饋式振蕩電路組成的。