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石英晶體振蕩器的振蕩電路你了解多少?

來源:http://m.goapplyonline.com 作者:zhaoxiandz 2013年10月29
       石英晶體是一種各向異性的結(jié)晶體,從一塊晶體按一定的方位角切下的薄片成為晶片,然后在晶片的對應(yīng)表面上涂銀層,并安裝一對金屬塊作為極板,這就構(gòu)成了石英晶體振蕩器。石英晶體之所以可以做振蕩電路是基于其壓電效應(yīng)。當(dāng)晶片外兩個極板之間加一個電場時,晶體會產(chǎn)生機(jī)械形變;反之,當(dāng)極板間施加機(jī)械力,晶體內(nèi)會產(chǎn)生電場,這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。了解了這些,接下來兆現(xiàn)電子為大家分析石英晶體振蕩器的電路組成原理。
      石英晶體振蕩器電路形式有很多種,常用的有兩類:一類是石英晶振接在振蕩回路中,作為電感元件使用,這類振蕩器稱為并聯(lián)晶體振蕩器;另一類是把晶體作為串聯(lián)短路元件使用,使其工作于串聯(lián)諧振頻率上,稱為串聯(lián)晶體振蕩器。
      何為并聯(lián)晶體振蕩器?這類晶體振蕩器的原理和一般LC振蕩器相同,只是把晶體接在振蕩回路中作為電感元件使用,并與其它回路元件一起,按照三點式電路的組成原則與晶體管相連。而串聯(lián)晶體振蕩電路是把晶體接在正反饋支路中,當(dāng)晶體工作在串聯(lián)諧振頻率上時,其總電抗為零,等效為短路元件,這時反饋作用最強(qiáng),滿足振幅起振條件。下面是石英晶體振蕩器并聯(lián)電路和串聯(lián)電路的電路圖:
       
             圖1 并聯(lián)諧振晶體振蕩電路圖                                         圖2 串聯(lián)諧振晶體振蕩電路圖                    
      分析上面的并聯(lián)諧振型晶體振蕩電路圖1,我們可以看出若把石英晶體等效為一電感LD時,該電路即成為電容三點式振蕩器,只有頻率在石英晶體的fo與f∞之間時,石英晶體才會呈現(xiàn)出感抗特性;串聯(lián)諧振晶體振蕩電路與電容三點式振蕩電路十分相似,所不同的是反饋信號不是直接接到半導(dǎo)體管的發(fā)射極,而是經(jīng)石英晶體接人實現(xiàn)正反饋。若LC選頻回路的振蕩頻率等于石英晶體的串聯(lián)諧振頻率,石英晶體諧振器就會呈現(xiàn)很小的電阻,實現(xiàn)正反饋最強(qiáng),滿足振蕩條件,振蕩電路便可起振。
      通過上面的講述我們應(yīng)該知道石英晶體振蕩器的電路其實一點也不復(fù)雜,而其優(yōu)異的性能使其受到了各個領(lǐng)域產(chǎn)品的親睞,尤其是在通信系統(tǒng)產(chǎn)品中,石英晶體振蕩器的價值得到了更完美的體現(xiàn),同時也讓其得到了更快的發(fā)展。許多高性能的石英晶振被廣泛應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)據(jù)傳輸、高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域。

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