石英晶体谐振器原理 机械振动和等效威廉希尔官方网站 设计图

石英晶体在设备中用作时间或者频率的基准源。石英晶体谐振器可以当做一个机械振动系统。机械振动系统和威廉希尔官方网站 是“等效”的。

机械振动

如上图，质量-弹簧-阻尼元件可依次对应电感-电容-电阻。另外，驱动力对应电压；质量的位移对应电容上的电荷；速度对应电流。

晶体的振荡能力(Spring)相当于串联电容C1; 

振动质量(Mass)相当于串联动态电感L1;

机械损耗(Dashpot)相当于谐振电阻R1。

等效威廉希尔官方网站

C1: 动态电容由石英的硬度，电极面积，以及晶片的厚度和形状决定的。C1与晶片电极面积(晶体体积)和频率成正比。

L1：晶体的动态电感由石英的机械质量决定，与晶振的频率大小成反比：厚且大的石英晶片震动频率低；薄而小的晶片震动频率高。

R1：该电阻表示晶体在固有谐振频率下的等效阻抗，与Q值成反比。《石英晶体的品质因数Q值》

C0：晶体两引脚之间的电容为静态电容C0。以水晶为介质，由两个金属电极形成的电容，和晶片电极面积(或晶体体积）大小和频率大小正比。

FL，DLD2，FR,TS…更多参数解读：《一篇文章读懂KOAN晶振测试报告》

常见问题

无源和有源晶振的区别

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无源晶振的电容匹配

无源晶振的稳定度很大程度取决于用户对外部威廉希尔官方网站 的匹配。更多：《无源晶振的电容匹配》

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编辑：黄飞