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晶振
石英晶體諧振器(英文:quartz crystal unit或quartz crystal resonator,常被標(biāo)識為Xtal,Extenal Crystal Osillator,外部晶振器,因?yàn)榫д駟卧3W鳛殡娐吠饨樱?,簡稱石英晶體或晶振,是利用石英晶體(又稱水晶)的壓電效應(yīng),用來產(chǎn)生高精度振蕩頻率的一種電子元件,屬于被動元件。該元件主要由石英晶片、基座、外殼、銀膠、銀等成分組成。
晶振有一個(gè)重要的參數(shù),那就是負(fù)載電容值,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。
一般的晶振振蕩電路都是在一個(gè)反相放大器(注意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振,再有兩個(gè)電容分別接到晶振的兩端,每個(gè)電容的另一端再接到地,這兩個(gè)電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容,請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容,這個(gè)不能忽略。
一般的晶振的負(fù)載電容為15p或12.5p ,如果再考慮元件引腳的等效輸入電容,則兩個(gè)22p的電容構(gòu)成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。
晶振
石英晶體振蕩器的基本原理
諧振頻率
從石英晶體諧振器的等效電路可知,它有兩個(gè)諧振頻率,即(1)當(dāng)L、C、R支路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí),它的等效阻抗很小(等于R)。串聯(lián)揩振頻率用fs表示,石英晶體對于串聯(lián)揩振頻率fs呈純阻性,(2)當(dāng)頻率高于fs時(shí)L、C、R支路呈感性,可與電容C。發(fā)生并聯(lián)諧振,其并聯(lián)頻率用fd表示。
根據(jù)石英晶體的等效電路,可定性畫出它的電抗—頻率特性曲線如圖2e所示??梢姰?dāng)頻率低于串聯(lián)諧振頻率fs或者頻率高于并聯(lián)揩振頻率fd時(shí),石英晶體呈容性。僅在fs<f<fd極窄的范圍內(nèi),石英晶體呈感性。