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并聯(lián)型晶體振蕩器電路振蕩過程
接通電源后,三極管VT導(dǎo)通,有變化Ic電流流過VT,它包含著微弱的0~∞各種頻率的信號。這些信號加到C1、C2、X1構(gòu)成的選頻電路,選頻電路從中選出f0信號,在X1、C1、C2兩端有f0信號電壓,取C2兩端的f0信號電壓反饋到VT的基-射極之間進(jìn)行放大,放大后輸出信號又加到選頻電路,C1、C2兩端的信號電壓增大,C2兩端的電壓又送到VT基-射極,如此反復(fù)進(jìn)行,VT輸出的信號越來越大,而VT放大電路的放大倍數(shù)逐漸減小,當(dāng)放大電路的放大倍數(shù)與反饋電路的衰減系數(shù)相等時,輸出信號幅度保持穩(wěn)定,不會再增大,該信號再送到其他的電路。
晶體振蕩器的振蕩器頻次
振蕩電路中,一個晶體管和一個線圈 - 電容由連接的組合是電路依賴振蕩條件(哈特萊振蕩器的Colpitts振蕩器電路,等等)。在這些電路中,當(dāng)將晶體諧振器連接到需要線圈作為振蕩條件的部分時,可以獲得固有頻率的振蕩輸出。該頻率可以很容易地以10 6的數(shù)量級獲得,因此被廣泛用作頻率和時間的參考。
由于晶體的大小,許多實際使用的晶體振蕩器約為1-20 MHz。當(dāng)需要更高的頻率時,將執(zhí)行泛音振蕩(或可將用于高頻的晶體單元用于泛音),或者使用倍頻器。
由于晶體單元的振蕩頻率本身是由晶體單元的特性決定的,因此基本上不能改變。因此,在無線通信等中,可以采用根據(jù)所使用的頻率來更換晶體單元的方法。然而,通過調(diào)整外部電容,±0幾個%是約并應(yīng)用此可能微調(diào)VXO(可變晶體振蕩器),以允許電壓控制將被替換為可變電容二極管的電容的VCXO(壓控晶體振蕩器,VCXO)具有電路,例如。此外,晶體振蕩器和電壓控制振蕩器,一個數(shù)字電路,由于計數(shù)器組合電路和相位比較器等的頻率合成器通過,所以能夠獲得任意的頻率穩(wěn)定的輸出信號。
晶體振蕩器基本知識
1、概念:電氣上為一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò),有兩個諧振點,較低的頻率是串聯(lián)諧振,較高的頻率是并聯(lián)諧振。
這兩個頻率接近,再很窄的頻率范圍內(nèi),晶振等效為一個電感,只要在晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容就可以組成并聯(lián)諧振電路。
2、選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容,就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率;
3、分類:無源晶振(crystal,晶體)、有源晶振(oscillator,振蕩器);
4、振蕩原理:壓電效應(yīng);
5、壓電諧振:當(dāng)外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率(決定于晶片的尺寸)相等時,機(jī)械振動的幅度急劇增加;
6、石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)來起振,石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC來共同作用工作的;
振蕩器直接應(yīng)用于電路中,諧振器的工作一般需要提供3.3V的電壓來維持工作。
振蕩器比諧振器多了一個重要的技術(shù)參數(shù):諧振電阻(RR);
7、Q值:衡量電感的主要參數(shù),指電感器再某一頻率的交流下工作時,所呈現(xiàn)的感抗與等效損耗電阻之比。
Q值越高,損耗越小,效率越高;
為什么晶振尺寸越小,產(chǎn)品的靈活度越高
近年來,智能手機(jī)等移動設(shè)備、可穿戴式設(shè)備及IoT設(shè)備等使用智能的電子設(shè)備迅速普及。而且,為了提高產(chǎn)品的設(shè)計靈活度和可穿戴舒適度并確保配置新功能所用的空間,要求這些產(chǎn)品上搭載的元器件的尺寸和功耗降低到極限。以晶振為例,在智能硬件還未興起的年代,3225貼片晶振使用較為廣泛,2520也算是尺寸相對較小的無源晶振封裝了。如今,智能產(chǎn)品上所搭載的無源晶振多以1612貼片晶振,2016貼片晶振為主。這些晶振由于體積過于渺小,需要放大鏡甚至顯微鏡才能看清真實面目。電子元器件一致改小,那么它們之間的間距也會縮短,這樣來,有個好處就是能讓不同晶體管終端的電容量降低,從而提升它們的交換頻率。因為每個晶體管在切換電子信號的時候,所消耗的動態(tài)功耗會直接和電流容量相關(guān),從而使得運(yùn)行速度加快,能耗變小。明白了這一點,也就不難理解為什么制程的數(shù)值越小,制程就越先進(jìn);元器件的尺寸越小,處理器的集成度越高,因此靈活度更高,處理器的功耗反而越低的道理了。