石英晶振使用具有壓電效果的石英結(jié)晶片,作為水晶共振器而廣為人知。該石英晶體薄片受外加交流電場的作用時機(jī)械地振動,交流電場的頻率與石英晶體的固有頻率相同時振動變強(qiáng),這就是晶體諧振特性的反應(yīng)。利用該特性,可用石英諧振器替換LC(線圈和電容)諧振電路、濾波器等。石英諧振器具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩(wěn)定度高的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用于家用電器及通信器械。石英諧振器具有極高的頻率穩(wěn)定性,因此主要用于要求頻率非常穩(wěn)定的振動電路,作為諧振元件。
水晶振動是穩(wěn)定頻率和選擇頻率的重要電子元件。在有線通信、無線通信、廣播電視、衛(wèi)星通信、電子測量器、微機(jī)處理、數(shù)字儀表、鐘表等各種軍用品和民用產(chǎn)品中日益廣泛使用。石英結(jié)晶共振器不僅廣泛應(yīng)用于國家重點(diǎn)軍事及航天飛行項目,還為神舟系列飛行船及其運(yùn)載火箭進(jìn)行了多次成功組合。
石英晶體諧振器名詞術(shù)語
(1) 標(biāo)稱頻率:晶振元件技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的頻率,通常標(biāo)識在產(chǎn)品外殼上,它與晶體元件的實際工作頻率有一定的差值。
(2) 工作頻率:晶體元件與其電路一起產(chǎn)生的振蕩頻率。
(3) 調(diào)整頻差:在規(guī)定條件下,基準(zhǔn)溫度(25℃±2℃)時工作頻率相對于標(biāo)稱頻率所允許的最大偏差。
(4) 溫度頻差:在規(guī)定條件下,在工作溫度范圍內(nèi)相對于基準(zhǔn)溫度(25℃±2℃)時工作頻率的允許最大偏差。
(5) 溫度總頻差:在規(guī)定條件下,在工作溫度范圍內(nèi)相對于標(biāo)稱頻率的允許最大偏差。
(6) 等效電阻(ESR,Rr,R1):又稱諧振電阻。在規(guī)定條件下,無源晶振不串聯(lián)負(fù)載電容在諧振頻率時的電阻。
(7) 負(fù)載諧振電阻(RL):在規(guī)定條件下,無源石英晶體和負(fù)載電容串聯(lián)后在諧振頻率時的電阻。
(8) 靜電容(C0):等效電路中與串聯(lián)臂并接的電容,也叫并電容。
(9) 負(fù)載電容(CL):從石英晶振插腳兩端向振蕩電路方向看進(jìn)去的全部有效電容為該振蕩器加給石英晶體諧振器的負(fù)載電容。負(fù)載電容系列是:8pF、12pF、15pF、20pF、30pF、50pF、100pF。負(fù)載電容與石英諧振器一起決定振蕩器的工作頻率,通過調(diào)整負(fù)載電容,一般可以將振蕩器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱值。產(chǎn)品說明書中規(guī)定的負(fù)載電容既是一個測試條件,也是一個使用條件,這個值可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)調(diào)整,負(fù)載電容太大時雜散電容影響減少,但微調(diào)率下降;負(fù)載電容小時、微調(diào)率增加,但雜散電容影響增加,負(fù)載電阻增加,甚至起振困難。負(fù)載電容標(biāo)為∞即為串聯(lián)諧振。
(10) 頻率牽引靈敏度(Ts):為相對頻率牽引范圍對負(fù)載電容的變化率,即負(fù)載電容變化1pF時頻率的相對變化值,它反映改變負(fù)載電容時引起頻率變化的靈敏度,也稱頻率可調(diào)性。
(11) 激勵電平:為石英晶體諧振器工作時消耗的有效功率。常用標(biāo)準(zhǔn)有0.1、1、10、50、100UM,產(chǎn)品說明書中每種產(chǎn)品規(guī)定的激勵電平值是一個測試條件,也是一個使用條件,實際使用中激勵電平可以適當(dāng)調(diào)整。激勵強(qiáng),容易起振,但頻率老化加大。激勵太強(qiáng)甚至使石英片破裂,降低激勵,頻率老化可以改善,但激勵太弱時頻率瞬間變差,甚至不易起振。
(12) 激勵電平相關(guān)性(DLD):又稱激勵電平依賴性,為無源石英晶體元件諧振電阻隨激勵電平條件變化的效應(yīng)。當(dāng)加在晶體元件上的激勵電平改變時,其諧振電阻也隨之變化,該變化在一般情況下有一定規(guī)律,可用兩個激勵電平所對應(yīng)的兩個電阻之比表示,其表達(dá)式為: DLD=Rr1/Rr2(Rr1-為較低激勵電平時的電阻,Rr2-為較高激勵電平時的電阻)
(13) 絕緣電阻:各絕緣引出端之間或引出端與外殼之間的電阻。
(14) 基頻:在振動模式最低階次的振動頻率。
(15) 泛音:石英晶振振動的機(jī)械諧波。泛音頻率與基頻頻率之比接近整數(shù)倍但不是整數(shù)倍,這是它與電氣諧波的主要區(qū)別。泛音振動有3次泛音,5次泛音,7次泛音,9次泛音等。
(16) 寄生:晶體元件的一種與要求的工作頻率不同的諧振狀態(tài)。又稱寄生頻率或寄生響應(yīng)或無用響應(yīng)。
(17) 老化率:在規(guī)定條件下,無源石英晶體工作頻率隨時間而允許的相對變化。以年為時間單位衡量時稱為年老化率。
石英晶體諧振器的參數(shù)比較多,與石英晶體振蕩器會有些區(qū)別,除了封裝尺寸,頻率,負(fù)載電容,溫度特性,精準(zhǔn)度等主要的之外,有源晶振還有一個非常重要的參數(shù),叫做電源電壓,是石英晶體振蕩器特有的。電源電壓一般都是+1.8V~+5.0V,其中+1.8V和+3.3V這兩種低電壓最常用。
標(biāo)簽:
外部晶振由哪些構(gòu)成 外部晶振外部振蕩器 無繩電話晶振作用 溫度晶振精確度 溫度補(bǔ)償晶振tcxo 溫補(bǔ)晶振應(yīng)用