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文档简介
第一讲:石英晶体的特性二、石英晶体振荡器的结构三、石英晶体的特性一、频率稳定度问题频率稳定度一般由来衡量—频率偏移量—振荡频率LC振荡电路Q
—数百石英晶体振荡电路Q
—10000500000一、频率稳定度问题频率稳定度是衡量振荡器频率稳定程度的重要指标LC谐振回路的品质因数Q对频率稳定度影响很大。Q值越大则相频曲线在fO附近越陡峭。因振荡器的频率是由相位平衡条件决定的,对于同样的相位变化,Q值越大则对应的Δω越小,则越小,频率稳定度也就越高。二、石英晶体振荡器的结构石英晶体的化学成分是二氧化硅(SiO2)。它可以按一定方位切成一定形状的薄片,在两个表面敷上一层银作极片,并引出两个电极,加上外封装就成为石英晶体谐振器(简称石英晶体)。
压电效应:在石英晶片的两极加一电场,晶片将产生机械变形;若在晶片上施加机械压力,在晶片相应的方向上会产生一定的电场。
压电谐振:晶片上外加交变电压的频率为某一特定频率时,振幅突然增加。1.压电效应和压电振荡三、石英晶体的特点石英晶体片具有一个固有的谐振频率,其频率的大小取决于晶体片的几何尺寸。当在两个电极上加入交变电压时,晶片会产生机械振动,而振动又产生交变电场。当外加交变电压的频率和晶体的固有频率相同时,振幅明显增大,交变电场也最大。此时的现象和LC谐振现象类同。由于晶片的温度稳定性好,所以其谐振频率相当稳定。
2、石英晶体振荡器的符号和等效电路
图1石英晶体振荡器的符号CoCLRCo:表示晶体在静态时的平板电容L:表示晶体振荡时的惯性C:表示模拟晶体的弹性R:表示晶体振动时的摩擦损耗L很大,C很小,R不大。通常情况下:由于石英晶体的压电谐振现象与LC谐振回路的谐振现象很类似,可以把石英晶体谐振器等效为一个RLC串并联电路。
3、石英晶体振荡器的电抗频率特性
石英晶体振荡器的电抗频率特性该电路有两个谐振频率:串联谐振频率fs:L、C、R支路发生串联谐振时的频率。
串联谐振频率:CoCLR由于C0很小,它的容抗比R大得多,串联谐振的等效阻抗近似为R,呈纯阻性,且其阻值很小
3、石英晶体振荡器的电抗频率特性
石英晶体振荡器的电抗频率特性该电路有两个谐振频率:并联谐振频率fp:
L、C、R支路与C0支路发生并联谐振时的频率
并联谐振频率:CoCLR通常所以....当时:电抗x=0呈串联谐振,等效阻抗为纯电阻,阻值很小;当时:电抗x=∞呈并联谐振,等效开路;当时:电抗x<
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