石英晶體振蕩器,石英諧振器簡(jiǎn)稱為晶振,它是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制成。石英晶片所以能做振蕩電路(諧振)是基于它的壓電效應(yīng),從物理學(xué)中知道,若在晶片的兩個(gè)極板間加一電場(chǎng),會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形;反之,若在極板間施加機(jī)械力,對(duì)應(yīng)的方向上產(chǎn)生電場(chǎng),這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng);反之,則稱為逆壓電效應(yīng)。
晶振的作用:
1. 一般的晶振作用是產(chǎn)生振蕩,晶振有不同的頻率,可以使電路工作在穩(wěn)定的頻率范圍之內(nèi),它是給集成電路的啟振器件,晶振就是步調(diào)基準(zhǔn)、穩(wěn)定頻率、選擇頻率。晶振的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,生活中方方面面幾乎都用到晶振。
2.晶振在電路中的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振,便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻用不同的晶振,而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。
3.晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用,以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào),可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。
晶振的分類:
根據(jù)晶振的不同使用要求及特點(diǎn),晶振的分類方式有很多:
按制作材料——可分為石英晶振和陶瓷晶振。
按外形——可分為長(zhǎng)方形晶振,圓形晶振,橢圓形晶振。
按封裝形式——可分為玻璃真空密封型晶振,金屬殼封裝型晶振,陶瓷封裝型及塑料殼封裝型晶振。
按頻率精度——可分為高精度型晶振,中精度型晶振,普通型晶振。
按應(yīng)用特性——可分為串聯(lián)諧振型晶振,并聯(lián)諧振型晶振。
按負(fù)載電容特性——可分為低負(fù)載電容型晶振,高負(fù)載電容型晶振。
按晶振功能和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的不同——可將晶振分為溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO),壓控晶體振蕩器(VCXO),普通晶體振蕩器(SPXO),恒溫晶體振蕩器(OCXO)。
晶振的用途:
1、通信網(wǎng)絡(luò)——石英晶體元器被大量用于電話終端機(jī)、程控交換機(jī)、移動(dòng)電話、無線電話、傳真機(jī)、無線通信、微波通信、衛(wèi)星通信、通信海纜工程和通信地纜工程等。近幾年移動(dòng)通信的高速發(fā)展,對(duì)石英晶體元器件低功耗方面的要求越來越高,石英晶體元器件的微型化和片式化也大大促進(jìn)了單機(jī)的小型化發(fā)展。
2、家用電器——彩色電視機(jī)、電冰箱、微波爐、電飯鍋、洗衣機(jī)、空調(diào)等都要用到晶體元器件,石英晶體元件在彩色電視接收器上的主要用途是用于負(fù)載頻恢復(fù)振蕩器、計(jì)時(shí)、制式轉(zhuǎn)換和遙控。晶體元器件也應(yīng)用于錄像機(jī)、攝像機(jī)、VCD/DVD、收音機(jī)等音像制品上,另外,電子游戲機(jī)、對(duì)講機(jī)、遙控等也少不了晶體元器件。
3、消費(fèi)電子——通常包括電腦、手提電腦、照相機(jī)、攝像機(jī)、耳機(jī)、音響、平板電腦等。因?yàn)橄M(fèi)電子產(chǎn)品的開發(fā)周期短、更新?lián)Q代快,對(duì)電子器件的要求是集成度高、模塊可復(fù)用。石英晶體元器件可大量用于各大類中型計(jì)算機(jī),一臺(tái)多媒體微機(jī)大約作用10只晶體元器件,打印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、掃描儀中都要用到晶體元器件。
4、汽車電子——汽車電子方面,石英晶體元器件主要用于汽車導(dǎo)航、倒車?yán)走_(dá)、油控系統(tǒng)、測(cè)試胎壓和汽車音響系統(tǒng)等。
5、醫(yī)療電子——常見的醫(yī)療電子設(shè)備包括:X射線成像、磁共振成像、超聲波系統(tǒng)、內(nèi)窺鏡、心臟起搏器、溫度計(jì)等也要使用石英晶體元器件。石英晶體具有很高的頻率穩(wěn)定性,同時(shí)對(duì)溫度和力也很敏感,采用石英晶體的測(cè)溫計(jì)對(duì)溫度的分辨率可達(dá)到百萬分之一的攝氏度。
6、軍事航空電子——航電系統(tǒng)中的飛行控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、光電系統(tǒng)、空中雷達(dá)及衛(wèi)星守時(shí)模塊等都需要用到晶體元器件。