石英晶體諧振器的負(fù)載

晶振在振蕩電路中起振時(shí)等效為感性，負(fù)載電容與晶振的等效電感形成諧振，決定振蕩器的振蕩頻率。負(fù)載電容值不同，振蕩器的振蕩頻率也不一樣，改變負(fù)載電容的大小，就可以改變振蕩頻率。因此，通過適度調(diào)整負(fù)載電容，一般可以將振蕩器的振蕩頻率準(zhǔn)確地調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)值。在晶振資料主要參數(shù)中提供的負(fù)載電容是一個(gè)測(cè)試條件，也是一個(gè)不容忽視的使用條件，忽略這個(gè)負(fù)載電容參數(shù)，會(huì)使振蕩頻率偏離標(biāo)準(zhǔn)值，偏離過大時(shí)會(huì)使振蕩器起振困難造成停振。

晶體諧振器的定義

晶體諧振器就是指產(chǎn)生諧振頻率的電子元件,常用的分為石英晶體諧振器和陶瓷諧振器.起產(chǎn)生頻率的作用,具有穩(wěn)定,抗干擾性能良好的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中,石英晶體諧振器的頻率精度要高于陶瓷諧振器,但成本也比陶瓷諧振器高. 諧振器重要起頻率控制的作用，所有電子產(chǎn)品涉及頻率的發(fā)射和接收都需要諧振器。  

目前諧振器的類型按照外形可以分為直插式和貼片式兩中。   

石英晶體俗稱水晶，成分SIO2，是重要的壓電材料，其主要特征是其原子或分子有規(guī)律排列，反映在宏觀上是外形的對(duì)稱性。在電場(chǎng)的作用下，晶體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而形變，從而產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，獲得特定的頻率，利用它的這種逆壓電效應(yīng)特性來**石英晶體諧振器。石英由于具備天然的品質(zhì)因子“Q”，這使得晶體能在整個(gè)工作溫度和電壓范圍內(nèi)都保持很高的準(zhǔn)確度和頻率穩(wěn)定性。

晶體的壓電效應(yīng)

石英晶體的壓電效應(yīng)：若在石英晶體的兩個(gè)電極上加一電場(chǎng)，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形。反之，若在晶片的兩側(cè)施加機(jī)械壓力，則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場(chǎng)，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。注意，這種效應(yīng)是可逆的。如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)晶片的機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。在一般情況下，晶片機(jī)械振動(dòng)的振幅和交變電場(chǎng)的振幅非常微小，但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時(shí)，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大得多，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，它與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關(guān)。

晶體諧振器的激勵(lì)電平

激勵(lì)電平。一般取70 -100uA 為佳，用激勵(lì)功率表示時(shí)，一般取1 -100uW 為佳。激勵(lì)電平的大小直接影響石英諧振器的性能，所以電路設(shè)計(jì)者一定要嚴(yán)格控制石英諧振器在規(guī)定的激勵(lì)電平下工作，以便充分發(fā)揮石英諧振器的特點(diǎn)。一般來講，激勵(lì)電平偏小對(duì)于長(zhǎng)穩(wěn)有利，激勵(lì)電平稍大對(duì)于短穩(wěn)有利。但是激勵(lì)電平太大，石英片振動(dòng)強(qiáng)，振動(dòng)區(qū)域溫度升高，石英片內(nèi)產(chǎn)生溫度梯度，會(huì)使頻率穩(wěn)定度降低;激勵(lì)電平過大，由于機(jī)械形變超過彈性限度而引起長(zhǎng)期的晶格位移，使頻率產(chǎn)生長(zhǎng)期性的變化，甚至有時(shí)會(huì)把石英片振壞;激勵(lì)電平過大，會(huì)使等效電阻增加，Q 值下降，電阻溫度特性和頻率溫度特性變得不規(guī)則;激勵(lì)電平過大，容易激起寄生振動(dòng)，同時(shí)還會(huì)使老化變大。當(dāng)然，激勵(lì)電平過低也會(huì)使信噪比變小而影響短期穩(wěn)定度，激勵(lì)電平太低，諧振器不易起振，影響工作的穩(wěn)定和可靠性。所以諧振器使用應(yīng)根據(jù)不同的要求嚴(yán)格控制激勵(lì)電平，更不能為了增大輸出而隨意提高激勵(lì)電平。