什么是晶體振蕩器
晶振一般叫做晶體振蕩器,是一種晶體頻率器件,是用電損耗很小的石英晶體經精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個很重要的特性,如果給他通電,他就會產生機械振蕩,反之,如果給他機械力,他又會產生電,這種特性叫機電效應。
其振蕩頻率與他們的形狀,材料,切割方向等密切相關。由于石英晶體化學性能非常穩定,熱膨脹系數非常小,其振蕩頻率也非常穩定,由于控制幾何尺寸可以做到很精密,因此,其諧振頻率也很準確。
晶體振蕩器基本知識
1、概念:電路上為一個電容和一個電阻并聯再串聯一個電容的二端網絡,有兩個諧振點,較低的頻率是串聯諧振,較高的頻率是并聯諧振。
這兩個頻率接近,再很窄的頻率范圍內,晶振等效為一個電感,只要在晶振的兩端并聯上合適的電容就可以組成并聯諧振電路。
2、選擇與負載電容值相等的并聯電容,就可以得到晶振標稱的諧振頻率;
3、分類:無源晶振(crystal,晶體)、有源晶振(oscillator,振蕩器);
4、振蕩原理:壓電效應;
5、壓電諧振:當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率(決定于晶片的尺寸)相等時,機械振動的幅度急劇增加;
6、石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應來起振,石英晶體諧振器是利用石英晶體和內置IC來共同作用工作的;
振蕩器直接應用于電路中,諧振器的工作一般需要提供3.3V的電壓來維持工作。
振蕩器比諧振器多了一個重要的技術參數:諧振電阻(RR);
7、Q值:衡量電感的主要參數,指電感器再某一頻率的交流下工作時,所呈現的感抗與等效損耗電阻之比。
Q值越高,損耗越小,效率越高;
如何區分晶體和晶振?
晶體通常為兩腳和四腳晶振,以2520晶振,3225晶振,5032晶振等一類晶振而言,它們都擁有兩腳或者四腳的封裝,晶振為四腳或者四腳以上的,這里可以肯定的一點,兩腳的一定為晶體。那當遇到都是四腳的貼片晶振,如何區分晶體和晶振呢?如果晶體或者晶振在電路板上,我們只需觀察晶振的外部電路是否有其它元器件的連接,如若無,則為晶振(有源晶振)。如果用肉眼觀察,簡單而有力的一點則是觀察晶振的厚度,一般的晶體厚度均在0.45mm左右,而由于晶振技術內置起振芯片,因此晶振的厚度要比晶體高。
差分晶振和壓控晶振
1、差分晶振
差分晶體振蕩器(DXO)是目前行業中公認高技術,高要求的一款晶體振蕩器,是指輸出差分信號使用2種相位彼此完全相反的信號,從而消除了共模噪聲。差分晶振一般為六腳貼片,輸出類型分為好幾種,LVDS,LV-PECL,具有低電平,低抖動,低功耗等特性。
2、壓控晶振
壓控晶體振蕩器(VCXO)是一種可通過調整外加電壓使晶振輸出頻率隨之改變的晶體振蕩器,主要用于鎖相環路或頻率微調。壓控晶振的頻率控制范圍及線性度主要取決于電路所用變容二極管及晶體參數兩者的組合,通常用于鎖相環路。