通信系統的頻率發生器中的晶振是石英晶振,我們的設計師利用石英晶體的壓電效應制成諧振組件,這樣就形成了具有高精度、高穩定度的振蕩器。石英晶振的出現直接取代了LC 選頻電路,被廣泛應用于各類電子產品中。
石英諧振器能形成一個振蕩脈沖,在系統工作的時候為數據處理設備提供一個穩定頻率的時鐘信號。石英晶振的頻率穩定性與以下方面有關:激勵電平、負載電容。
激勵電平有大小之分,一般來講偏小的激勵電平對長穩有利,激勵電平太大的時候石英片振動變強,這樣會導致振動區域溫度升高,從而導致頻率的穩定度降低。激勵電平過大會使等效電阻增加,容易激起寄生振動,由于機械形變超過彈性限度而引起永久性的晶格位移,使頻率產生永久性的變化,甚至有時會把石英片振壞。
激勵電平的大小直接影響石英諧振器的性能,一般取70 -100uA 為佳,用激勵功率表示時,一般取1 -100uW 為佳。電路設計者一定要嚴格控制石英諧振器在規定的激勵電平下工作,以便充分發揮石英諧振器的特點。
作為電感組件的石英諧振器在振蕩電路可以通過調整負載電容將振蕩電路的工作頻率調整到標稱值,所以負載電容的選用一定要要合理。
什么是負載電容呢?石英晶振元件兩腳向振蕩電路方向加持的所有有效電容,就是石英晶振從該振蕩電路獲得的負載電容。電路的其它組件均可等效為一個負載電容與石英諧振器的等效參數及頻率穩定度帶來影響。
電容的大小和雜散電容的影響成反比,電容大的時候微調率下降,雜散電容的影響減;容值太小的時候微調率會增加,雜散電容影響和負載諧振電阻增加,甚至會導致起振困難。負載電容同石英晶振共同決定電路的工作頻率。
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