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電源適配器廠家需知曉的晶振工作原理及參數(shù)

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電源適配器廠家需知曉的晶振工作原理及參數(shù)

“晶振”是大多數(shù)電子產(chǎn)品中都會(huì)使用到的一款頻率元件,隨著科技的發(fā)展迅速,電子產(chǎn)品與高科技的逐漸高速發(fā)展與增長(zhǎng),頻率元件的需求量也在不斷的增長(zhǎng)。產(chǎn)品也跟著小型并多樣化起來。很多的采購和設(shè)計(jì)師開始迷茫起來,不知該如何選型。更不知道該提供哪些參數(shù)才能采購到正確的產(chǎn)品。下面是簡(jiǎn)單的晶振原理以及采購時(shí)需要了解的幾個(gè)基本參數(shù)和種類。

晶振的工作原理:

晶振是晶體振蕩器的簡(jiǎn)稱,在電氣上它可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò),電工學(xué)上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn),以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振,較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏谶@個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi),晶振等效為一個(gè)電感,所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并聯(lián)諧振電路。

這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路,由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄,所以即使其他元件的參數(shù)變化很大,這個(gè)振蕩器的頻率也不會(huì)有很大的變化。


晶振的參數(shù):

晶振有一個(gè)重要的參數(shù),那就是負(fù)載電容值,選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容,就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。


晶振的應(yīng)用:

一般的晶振振蕩電路都是在一個(gè)反相放大器(注意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振,再有兩個(gè)電容分別接到晶振的兩端,每個(gè)電容的另一端再接到地,這兩個(gè)電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容,請(qǐng)注意一般 IC 的引腳都有等效輸入電容,這個(gè)不能忽略。

一般的晶振的負(fù)載電容為 15p 或 12.5p ,如果再考慮元件引腳的等效輸入電容,則兩個(gè) 22p 的電容構(gòu)成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振(諧振)的英文名稱不同,無源晶振為crystal(晶體),而有源晶振則叫做 oscillator(振蕩器)。
無源晶振需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號(hào),自身無法振蕩起來,所以“無源晶振”這個(gè)說法并不準(zhǔn)確;有源晶振是一個(gè)完整的諧振振蕩器。
晶振的種類:諧振振蕩器包括石英(或其晶體材料)晶體諧振器,陶瓷諧振器,LC 諧振器等。
晶振與諧振振蕩器有其共同的交集有源晶體諧振振蕩器。
石英晶片所以能做振蕩電路(諧振)是基于它的壓電效應(yīng),從物理學(xué)中知道,若在晶片的兩個(gè)極板間加一電場(chǎng),會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形;反之,若在極板間施加機(jī)械力,又會(huì)在相應(yīng)的方向上產(chǎn)生電場(chǎng),這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。如在極板間所加的是交變電壓,就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng),同時(shí)機(jī)械變形振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。
一般來說,這種機(jī)械振動(dòng)的振幅是比較小的,其振動(dòng)頻率則是很穩(wěn)定的。但當(dāng)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(shí),機(jī)械振動(dòng)的幅度將急劇增加,這種現(xiàn)象稱為壓電諧振,因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。其特點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度很高。

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| 發(fā)布時(shí)間:2018.06.15    來源:電源適配器廠家
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