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晶振一般叫做晶體諧振器,是一種機(jī)電器件,是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個(gè)很重要的特性,如果給它通電,它就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振蕩,反之,如果給它機(jī)械力,它又會(huì)產(chǎn)生電,這種特性叫機(jī)電效應(yīng)。他們有一個(gè)很重要的特點(diǎn),其振蕩頻率與他們的形狀,材料,切割方向等密切相關(guān)。由于石英晶體物理性能非常穩(wěn)定,熱膨脹系數(shù)非常小,其振蕩頻率也非常穩(wěn)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(zhǔn)確。根據(jù)石英晶體的機(jī)電效應(yīng),我們可以把它等效為一個(gè)電磁振蕩回路,即諧振回路。他們的機(jī)電效應(yīng)是機(jī)-電-機(jī)-電..的不斷轉(zhuǎn)換,由電感和電容組成的諧振回路是電場(chǎng)-磁場(chǎng)的不斷轉(zhuǎn)換。在電路中的應(yīng)用實(shí)際上是把它當(dāng)作一個(gè)高Q值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小,即Q值非常高,做振蕩器用時(shí),可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩,作濾波器用,可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。晶體振蕩器的工作原理:晶振具有壓電效應(yīng),即在晶片兩極外加電壓后晶體會(huì)產(chǎn)生變形。合肥高頻晶體振蕩器
石英晶體振蕩器就是我們俗稱的晶振,是一種由石英晶體(二氧化硅晶體)的壓電效應(yīng)制成的諧振器件。其基本結(jié)構(gòu)如下:在一定方位角(稱為晶圓,可以是方形,矩形或圓形)切片一塊石英晶體,并將其涂在兩個(gè)相應(yīng)的表面上。銀層作為電極,每個(gè)電極上焊接一根引線連接到引腳,并加入封裝殼體,形成石英晶體諧振器,簡(jiǎn)稱石英晶體或晶體,簡(jiǎn)稱晶體振蕩器。由IC構(gòu)成的振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品通常包裝在金屬外殼中,也可以包裝在玻璃外殼,陶瓷或塑料中。石英晶體振蕩器的構(gòu)成:石英晶振蕩器體是一種各向異性晶體。它由以特定方位角切割的薄片制成,然后在晶片的相應(yīng)表面上涂有銀。安裝一對(duì)金屬塊作為極板,構(gòu)成石英晶體振蕩器。石英晶體可用作振蕩電路的原因在于其壓電效應(yīng)。當(dāng)在晶片外部的兩個(gè)板之間添加電場(chǎng)時(shí),晶體將產(chǎn)生機(jī)械變形;相反,當(dāng)在板之間施加機(jī)械力時(shí),將在晶體中產(chǎn)生電場(chǎng)。這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。合肥壓控晶體振蕩器AT是一種常見的晶體振蕩器諧振器是壓電晶體元件具有兩個(gè)電極由夾的石英振動(dòng)元件在上籠的影片。
晶體振蕩器電路通常根據(jù)逆壓電效應(yīng)原理工作。施加的電場(chǎng)將在某些材料上產(chǎn)生機(jī)械變形。因此,它利用了由壓電材料制成的振動(dòng)晶體的機(jī)械共振來產(chǎn)生特定頻率的電信號(hào)。通常,石英晶體振蕩器是高度穩(wěn)定的,由良好的品質(zhì)因數(shù)(Q)組成,它們的尺寸小且與經(jīng)濟(jì)相關(guān)。因此,與其他諧振器(例如LC電路,轉(zhuǎn)叉)相比,石英晶體振蕩器電路更為優(yōu)越。通常,在微處理器和微控制器中,我們使用8MHz晶體振蕩器。等效電路還描述了晶體的晶體作用。只看上面顯示的等效電路圖。電路中使用的基本組件,電感L表示晶體質(zhì)量,電容C2表示順應(yīng)性,C1表示由于晶體的機(jī)械成型而形成的電容,電阻R表示晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)摩擦,石英晶體振蕩器電路該圖包括兩個(gè)諧振,例如串聯(lián)和并聯(lián)諧振,即兩個(gè)諧振頻率。
晶體振蕩器的被普遍應(yīng)用到軍、民用通信電臺(tái),微波通信設(shè)備,程控電話交換機(jī),無線電綜合測(cè)試儀,移動(dòng)電話發(fā)射臺(tái),較好頻率計(jì)數(shù)器、GPS、衛(wèi)星通信、遙控移動(dòng)設(shè)備等等,90%的電子設(shè)備中都有用到晶振。恒溫晶體振蕩器(以下簡(jiǎn)稱OCXO):這類型晶振對(duì)溫度穩(wěn)定性的解決方案采用了恒溫槽技術(shù),將晶體置于恒溫槽內(nèi),通過設(shè)置恒溫工作點(diǎn),使槽體保持恒溫狀態(tài),在一定范圍內(nèi)不受外界溫度影響,達(dá)到穩(wěn)定輸出頻率的效果。這類晶振主要用于各種類型的通信設(shè)備,包括交換機(jī)、SDH傳輸設(shè)備、移動(dòng)通信直放機(jī)、GPS接收機(jī)、電臺(tái)、數(shù)字電視及**設(shè)備等領(lǐng)域。根據(jù)用戶需要,該類型晶振可以帶壓控引腳。OCXO的主要優(yōu)點(diǎn)是,由于采用了恒溫槽技術(shù),頻率溫度特性在所有類型晶振中是較好的,由于電路設(shè)計(jì)精密,其短穩(wěn)和相位噪聲都較好。主要缺點(diǎn)是功耗大、體積大,需要5分鐘左右的加熱時(shí)間才能正常工作等。晶體振蕩器,其英文名稱為quartzcrystaloscillator,也就是我們經(jīng)常稱道的晶振。
晶體振蕩器的種類:溫度補(bǔ)償式晶體振蕩(TCXO)。這種晶體振蕩器是在普通晶振的基礎(chǔ)上采用了一些溫度補(bǔ)償手段來提高振蕩器的溫度穩(wěn)定性。它的主要原理是通過感應(yīng)環(huán)境溫度,并利用一定的功能電路產(chǎn)生與晶體溫度頻率特性離散相反的電壓信號(hào),將該電壓作用于壓控晶體振蕩器VCXO,從而抵消頻率隨溫度的離散,達(dá)到穩(wěn)定輸出頻率的效果。傳統(tǒng)的TCXO使用溫度敏感器件如電阻器和熱敏電阻進(jìn)行溫度補(bǔ)償,頻率精度達(dá)到1E-6~1E-7量級(jí),其補(bǔ)償效果完全取決于熱敏電阻、電容以及壓敏電容的性能,而且芯片面積較大,不利于集成;隨著補(bǔ)償技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,采用模擬器件進(jìn)行補(bǔ)償,面積較大減小,TCXO可以適當(dāng)提高精度達(dá)到約1.5ppm;如果要求穩(wěn)定度在0.5ppm以上,則需要能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化自動(dòng)補(bǔ)償TCXO,這種數(shù)字化補(bǔ)償?shù)腡CXO又叫DTCXO,用單片機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)我們稱之為微處理機(jī)補(bǔ)償晶體振蕩器(MCXO),由于采用了數(shù)字化技術(shù),這一類型的晶振在溫度特性上達(dá)到了較高的精度,并且能夠適應(yīng)更寬的工作溫度范圍,主要應(yīng)用于對(duì)時(shí)鐘穩(wěn)定性敏感領(lǐng)域和使用環(huán)境相對(duì)惡劣的場(chǎng)合。恒溫晶體振蕩器:在一定范圍內(nèi)不受外界溫度影響,達(dá)到穩(wěn)定輸出頻率的效果。溫州溫度補(bǔ)償晶體振蕩器品牌
在通常工作條件下,普通的晶振頻率相對(duì)精度可達(dá)百萬分之五十。合肥高頻晶體振蕩器
石英晶體振蕩器就是我們俗稱的晶振,是一種由石英晶體(二氧化硅晶體)的壓電效應(yīng)制成的諧振器件。其基本結(jié)構(gòu)如下:在一定方位角(稱為晶圓,可以是方形,矩形或圓形)切片一塊石英晶體,并將其涂在兩個(gè)相應(yīng)的表面上。銀層作為電極,每個(gè)電極上焊接一根引線連接到引腳,并加入封裝殼體,形成石英晶體諧振器,簡(jiǎn)稱石英晶體或晶體,簡(jiǎn)稱晶體振蕩器。由IC構(gòu)成的振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品通常包裝在金屬外殼中,也可以包裝在玻璃外殼,陶瓷或塑料中。合肥高頻晶體振蕩器
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