石英諧振器的基本原理與電路設計分析
常見的晶體振蕩電路形式有并聯和串聯兩種,這兩種電路形式直觀的區(qū)別是石英諧振器的出現形式,并聯晶體振蕩器以并聯諧振的形式出現,串聯石英諧振器以串聯諧振的形式出現。 為了更好地了解石英諧振器的基本原理和電路設計分析,介紹了石英諧振器電路的結構設計和晶體材料的基本特性,那么,下面一起了解下石英諧振器的基本原理與電路設計分析吧!
一.石英諧振器電路的結構與設計
為了更好地發(fā)揮晶振特性,石英諧振器結構往往比較復雜,其中主要的幾個部件包括電容、電阻、負載、xtal和pcm,這些部件在振蕩電路中的作用各不相同。
1、石英諧振器
石英諧振器的解釋是給出電位差,電容器儲存電荷的能力稱為電容器。 電容器的選擇請根據客戶的需求選擇芯片型或傳統(tǒng)結構。 NP0系列的溫度系數產品具有高頻、低損耗的特性,大多使用。
2、阻力
電阻的尺寸并不是越小越好,在考慮尺寸的同時,功耗也滿足振蕩電路的要求是好的。
3、負荷
振蕩電路( CRYSTAL除外)具有負電阻特性,如果振蕩電路的負電阻值不大于3倍的CRTSTAL電阻值( CRYS2TAL ESR/RR ),振蕩電路就無法穩(wěn)定振蕩。
4、晶體諧振器XTAL
晶體的外形尺寸和封裝要合適,可根據用戶需求確定,頻率大于1MHz的諧振器應選用ATMODE。
5、PCB
接地方式是大面積還是單點式應根據具體情況設計,高頻使用場合應盡量降低線路分布參數,必要時注意EMI防護。
二.水晶材料的基本特性
石英諧振器廣泛用于頻率控制和頻率選擇電路,不同的石英片取向具有不同的壓電特性、彈性特性和強度特性,所制備的諧振器性能也不同,目前已發(fā)現數十種有用的切割方式。 石英晶體在壓力和電場作用下變形,壓力作用下變形同時電極化,極化強度與壓力成正比關系。 這種現象就是正壓電效應。 由電場產生的應變的大小與電場強度也成比例關系,這種現象稱為逆壓電效應。 石英晶體機械強度高,具備穩(wěn)定的物理化學性能,內部損耗低。 在常見的具有壓電效應的晶體材料中,石英晶體無疑是為無線通信設備定制的。