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石英晶体谐振器的基本工作原理及作用
(1)石英晶体谐振器(简称晶振)的结构石英晶体谐振器是利用石英晶体(二氧化矽的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑胶封装的。
(2)压电效应
若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,工业控制石英晶体价格,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
(3)符号和等效电路石英晶体谐振器的符号和等效电路如图所示。当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个pF到几十pF。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L來等
石英晶体谐振器的负载
晶振在振荡电路中起振时等效为感性,负载电容与晶振的等效电感形成谐振,决定振荡器的振荡频率。负载电容值不同,振荡器的振荡频率也不一样,改变负载电容的大小,就可以改变振荡频率。因此,工业控制石英晶体生产厂家,通过适度调整负载电容,一般可以将振荡器的振荡频率准确地调整到标准值。在晶振资料主要参数中提供的负载电容是一个测试条件,也是一个不容忽视的使用条件,忽略这个负载电容参数,会使振荡频率偏离标准值,偏离过大时会使振荡器起振困难造成停振。
晶体谐振器/振荡器的五大优点
1、晶体稳频频率单一不可调,输出频率精度高,温漂时漂都很小,一般射频通讯或遥控载频振荡器、智能系统时基等等都采用晶体振荡器。
2、石英晶体的损耗非常小,即Q值非常高,做振荡器用时,可以产生非常稳定的振荡,作滤波器用,可以获得非常稳定和陡削的带通或带阻曲线。
3、石英钟走时准、耗电省、耐用为其较大优点。
4、随着电视技术的发展,工业控制石英晶体厂家,近来彩电多采用500kHz或503kHz的晶体振荡器作为行、场电路的振荡源,经1/3的分频得到15625Hz的行频,工业控制石英晶体,其稳定性和可靠性大为提高。
5、在通信系统产品中,石英晶体振荡器的价值得到了更广泛的体现,同时也得到了更快的发展。许多性能高的石英晶振主要应用于通信网络、无线数据传输、高速数字数据传输等
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