晶體諧振器的等效電路
石英晶體諧振器的等效電路。當晶體不振動時,可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C,它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關,一般約幾個PF到幾十PF。當晶體振蕩時,機械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十mH到幾百mH。晶片的彈性可用電容C來等效,C的值很小,一般只有0.00020.1pF。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效,它的數值約為100Ω。由于晶片的等效電感很大,而C很小,R也小,因此回路的品質因數Q很大,可達1000~10000。加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關,而且可以做得準確,因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩定度。
晶體振蕩器工作原理
晶振具有壓電效應,即在晶片兩極外加電壓后晶體會產生變形,反過來如外力使晶片變形,則兩極上金屬片又會產生電壓。如果給晶片加上適當的交變電壓,晶片就會產生諧振(諧振頻率與石英斜面傾角等有關系,且頻率一定)。晶振利用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體,在共振的狀態下工作可以提供穩定、準確的單頻振蕩。在通常工作條件下,差分晶振單價,普通的晶振頻率精度可達百萬分之五十。利用該特性,晶振可以提供較穩定的脈沖,廣泛應用于微芯片的時鐘電路里。晶片多為石英半導體材料,差分晶振價格,外殼用金屬封裝。
晶振常與主板、南橋、聲卡等電路連接使用。晶振可比喻為各板卡的“心跳”發生器,如果主卡的“心跳”出現問題,差分晶振,必定會使其他各電路出現故障。
差分晶振和壓控晶振
1、差分晶振
差分晶體振蕩器(DXO)是目前行業中公認高技術,差分晶振加工,高要求的一款晶體振蕩器,是指輸出差分信號使用2種相位彼此完全相反的信號,從而消除了共模噪聲。差分晶振一般為六腳貼片,輸出類型分為好幾種,LVDS,LV-PECL,具有低電平,低抖動,低功耗等特性。
2、壓控晶振
壓控晶體振蕩器(VCXO)是一種可通過調整外加電壓使晶振輸出頻率隨之改變的晶體振蕩器,主要用于鎖相環路或頻率微調。壓控晶振的頻率控制范圍及線性度主要取決于電路所用變容二極管及晶體參數兩者的組合,通常用于鎖相環路。
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