电子说
由石英谐振器(石英晶体振子)构成的振荡器威廉希尔官方网站 通常称为晶振威廉希尔官方网站 。
一、石英晶体弦波振荡威廉希尔官方网站 的应用特点
在电子学和通信系统中,稳定的频率源是不可或缺的。石英晶体弦波振荡威廉希尔官方网站 正是这样一种能够提供稳定频率信号的威廉希尔官方网站 。其利用了石英晶体的压电效应,通过精确的制造工艺,生成了具有高稳定性和准确性的正弦波信号。本文将详细介绍石英晶体弦波振荡威廉希尔官方网站 的应用特点。
首先,该类威廉希尔官方网站 最显著的特点是其频率的稳定性。由于石英晶体具有高品质的因数(Q factor),使得振荡威廉希尔官方网站 能在特定的频率上产生稳定的谐振,因此可以提供长期稳定的频率输出。这一点对于需要精确时钟或同步信号的系统来说至关重要,如计算机、通信设备和导航系统。
其次,石英晶体弦波振荡威廉希尔官方网站 的准确性也十分突出。石英晶体的物理特性决定了其谐振频率可以被制造得极为精确,并且这一频率可以在很宽的温度范围内保持稳定。这一特点使得石英晶体振荡器成为各种高精度时序应用的理想选择,例如在无线通信中用于维持载波频率的稳定。
此外,这种振荡威廉希尔官方网站 还具有优良的抗干扰性能。由于石英晶体的选择性,它能够有效地抑制不需要的频率成分,从而在复杂的电磁环境中保持清晰的信号输出。这对于提高通信系统的信噪比和可靠性非常有帮助。
值得注意的是,石英晶体弦波振荡威廉希尔官方网站 的设计相对简单,这使得它易于生产和维护。简单的设计同样有助于降低成本,使得这种技术被广泛应用于从消费电子到高科技产品的各个领域。
最后,因为石英晶体振荡威廉希尔官方网站 能提供稳定的正弦波输出,所以它们经常被用作模拟威廉希尔官方网站 的时钟源或滤波器的组成部分。与数字威廉希尔官方网站 的方波时钟相比,正弦波具有更少的谐波含量,这在某些精密模拟应用中非常重要。
二、石英晶体正弦波振荡威廉希尔官方网站
1、并联型石英晶体正弦波振荡威廉希尔官方网站
如果用石英晶体取代LC振荡威廉希尔官方网站 中的电感,就得到并联型石英晶体正弦波振荡威廉希尔官方网站 ,如左下图所示,威廉希尔官方网站 的振荡频率等于石英晶体的并联谐振频率。
2、串联型石英晶体振荡威廉希尔官方网站
如右上图所示为串联型石英晶体振荡威廉希尔官方网站 。电容Cb为旁路电容,对交流信号可视为短路。威廉希尔官方网站 的第一级为共基放大威廉希尔官方网站 ,第二级为共集放大威廉希尔官方网站 。若断开反馈,给放大威廉希尔官方网站 加输入电压是,极性上“+”下“-”;则T1管集电极动态电位为“+”,T2管的发射极动态电位也为“+”。只有在石英晶体呈纯阻性,即产生串联谐振时,反馈电压才与输入电压同相,威廉希尔官方网站 才满足正弦波振荡的相位平衡条件。所以威廉希尔官方网站 的振荡频率为石英晶体的串联谐振频率fS。调整Rf的阻值,可使威廉希尔官方网站 满足正弦波振荡的幅值平衡条件。
三、振荡频率和负载容量 (CL)
负载容量 (CL) 是用来决定在振荡威廉希尔官方网站 中晶振频率的参数,从加在振荡威廉希尔官方网站 中晶振两端的电容可知负载容量(参阅图12)。因振荡威廉希尔官方网站 的负载容量的不同,晶振的频率会相应地产生变动。为了获得目标的频率精度,必须使晶振与负载容量相匹 配。在使用时,请根据相应晶振的负载容量,将振荡威廉希尔官方网站 的负载容量设定为与其相符。
四、激励等级 (或驱动等级∶DL)
石英晶振的激励等级可以按照晶振的各种工作状态下的消耗电力,或按照电流的等级来进行表示(参阅图9, 10和图11)。如 果利用过大的电力来使晶振工作,有可能产生频率不稳定等特性的恶化,以及导致石英芯片破损的危险。在使用之前,建 议进行威廉希尔官方网站 设计时,确认一下所使用的激励等级不超过绝对最大激励等级。
五、为什么石英晶体可以做振荡威廉希尔官方网站 ?
这是基于石英晶体的压电效应。当晶片外两个极板之间加一个电场时,晶体会产生机械形变;反之,当极板间施加机械力,晶体内会产生电场,这种现象称为压电效应。
只有对这两个基本知识有了解,才能顺利进入我们今天的内容:石英晶体振荡器的两种振荡威廉希尔官方网站 原理,别懵圈好好听讲才是王道。
实际上石英晶体振荡器威廉希尔官方网站 形式有很多种,我们这里说的只是其中最常用的两类:
并联谐振威廉希尔官方网站 的仿真分析
构建一个并联谐振威廉希尔官方网站 ,如图四所示。
图 并联晶振威廉希尔官方网站
仿真分析
按下仿真开关,在示波器上观察到的石英晶体振荡器的振荡频率如图五所示。
图 并联振荡器的震荡波形
串联谐振威廉希尔官方网站 的仿真分析
构建一个串联谐振威廉希尔官方网站 ,如图八所示。
图 串联晶振威廉希尔官方网站
仿真分析
在示波器上观察到的石英晶体振荡器的振荡频率如图九所示。
图 串联振荡器的震荡波形
全部0条评论
快来发表一下你的评论吧 !