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晶體諧振器的壓電效應(yīng)
石英晶體諧振器之所以有選頻特性,是因為其具有“壓電效應(yīng)”和“壓電諧振”現(xiàn)象,即在外加信號頻率不同時,它可以呈現(xiàn)出不同的電抗特性,壓電效應(yīng):機械力-----電荷電場
在石英晶體的兩個電極上加一電場,晶片就會產(chǎn)生機械變形。反之,若在晶片的兩側(cè)施加機械玉力,則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場
壓電諧振:交變電壓一頻率相同的變形振動一交變電荷一回路中形成電流
石英晶體振蕩器的發(fā)展趨勢
1、小型化、薄片化和片式化:為滿足移動電話為代表的便攜式產(chǎn)品輕、薄、短小的要求,石英晶體振蕩器的封裝由傳統(tǒng)的裸金屬外殼覆塑料金屬向陶瓷封裝轉(zhuǎn)變。例如TCXO這類器件的體積縮小了30~100倍。采用SMD封裝的TCXO厚度不足2mm,目前5×3mm尺寸的器件已經(jīng)上市。
2、高精度與高穩(wěn)定度,目前無補償式晶體振蕩器總精度也能達(dá)到±25ppm,VCXO的頻率穩(wěn)定度在10~7℃范圍內(nèi)一般可達(dá)±20~100ppm,而OCXO在同一溫度范圍內(nèi)頻率穩(wěn)定度一般為±0.0001~5ppm,VCXO控制在±25ppm以下。
石英晶體振蕩器與石英晶體諧振器都是提供穩(wěn)定電路頻率的一種電子器件
石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)來起振,而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC來共同作用來工作的。
振蕩器直接應(yīng)用于電路中,諧振器工作時一般需要提供3.3V電壓來維持工作。振蕩器比諧振器多了一個重要技術(shù)參數(shù)為:諧振電阻(RR),諧振器沒有電阻要求。RR的大小直接影響電路的性能,也是各商家競爭的一個重要參數(shù)。
可能有些初學(xué)者會對晶振的頻率感到奇怪,12M、24M之類的晶振較好理解,選用如11.0592MHZ的晶振給人一種奇怪的感覺,這個問題解釋起來比較麻煩,如果初學(xué)者在練習(xí)串口編程的時候就會對此有所理解,這種晶振主要是可以方便和準(zhǔn)確的設(shè)計串口或其它異步通訊時的波特率。