涵解一些容易被誤解的石英晶振信息

對于石英晶體振蕩器的設計原理,每家晶振廠家對其振蕩器首要的是必然先了解清楚石英晶體作為振蕩器電路中高Q值的分量,其對晶體管電路的影響成分,然后正確的指出石英晶振對于精心設計的振蕩器至關重要的作用,本文提供講解一些入門涵蓋石英晶體最容易被誤解的參數.

在圖1中,C1,L1和R1構成晶體諧振器的運動臂,C0是分流器電容主要是由石英晶體的電極和晶體的電極形成的持有人,并聯電容C0是等效電路中唯一的物理值,這個參數實際上可以用一個簡單的電容計測量,動作手臂另一方面,組件(C1,L1和R1)是等同物,因此不是真實的,注意這個等價物僅用于基本反應,而附加的動作武器也可以添加了每個泛音和虛假.

圖2中有四個關鍵事實,首先,fs是動態(tài)電容C1抵消動態(tài)電感的頻率L1,其次,fs被為晶體的"串聯諧振",并由第三,反諧振點或并聯諧振fa表示,是運動電感L1與C1和C0的并聯組合共振,j=虛構運算符=-1w=弧度頻率=2pf公式是復阻抗但我們的興趣將在它的虛部或其中電抗.

通過改變負載電容來拉動頻率許多應用需要改變晶體的頻率,一個例子是VCXO(壓控晶體振蕩器),需要將工作頻率調到a期望的值或在期望的電壓范圍內改變頻率,作為容性負載隨著晶體的系列變化,晶體頻率被拉,這種頻率的變化負載電容CL表示為:fL=負載電容的頻率,fs=串聯諧振頻率,C1=晶體的運動電容,Co=晶體的并聯電容.

圖3典型的晶體微調靈敏度與負載電容,其中運動電容C1=0.01pF和并聯電容C0=5pF,在CL為10pF時,TS=-22.22PPM/pF,在CL=20pF時,TS=-8PPM/pF,如何選擇負載的重要見解石英晶振的電容值,如果設計者的目標是制造固定頻率振蕩器,那么如在微處理器應用中,他/她選擇一個大的負載電容值,如18-上22pF,如果設計者想要拉晶體,那么他/她選擇一個小的負載電容值像9pF-14pF.

所有晶體都有許多共振響應(見圖4),第一個主要的反應稱為基本的,在它的右邊,是下一個主要響應,即第三個泛音,然后是五Overtone等等,只有奇怪的泛音,泛音反應不是諧波根本的,根據定義,諧波是較低頻率的精確倍數.對于例如,第3泛音通常位于基本的2.8到3.2倍之間,所以石英振蕩器有沒有諧波,但泛音,檢查圖4注意晶體在某些頻率點表現得像一個電阻,并且像其他頻率區(qū)域的電感器或電容器.

連接到晶體的電路拓撲決定了晶體的工作位置,其他換言之,電路迫使晶體進入基波,并聯,泛音或串聯模式,見下面的定義,負載電容:晶體的頻率將根據電容而變化與晶體串聯的電抗,因此設計者必須指定電容值需要將晶體校準到頻率,典型值介于9-32pF之間,18-20pF是最常見的,負載電容有效地與振蕩器串聯,永遠不會跨越它,平行晶體:在一個電感區(qū)域校準到所需頻率的晶體晶體的電抗曲線,由于它是一個區(qū)域,設計師必須準確識別其中的位置他/她需要晶體操作的區(qū)域,該地區(qū)的確切點由負載電容值.