晶体谐振器的压电效应
石英晶体谐振器之所以有选频特性,是因为其具有“压电效应”和“压电谐振”现象,即在外加信号频率不同时,它可以呈现出不同的电抗特性,压电效应:机械力-----电荷电场
在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶片的两侧施加机械玉力,则在晶片相应的方向上将产生电场
压电谐振:交变电压一频率相同的变形振动一交变电荷一回路中形成电流
并联型晶体振荡器电路振荡过程
接通电源后,三极管VT导通,有变化Ic电流流过VT,它包含着微弱的0~∞各种频率的信号。这些信号加到C1、C2、X1构成的选频电路,选频电路从中选出f0信号,在X1、C1、C2两端有f0信号电压,取C2两端的f0信号电压反馈到VT的基-射极之间进行放大,放大后输出信号又加到选频电路,C1、C2两端的信号电压增大,C2两端的电压又送到VT基-射极,如此反复进行,VT输出的信号越来越大,而VT放大电路的放大倍数逐渐减小,当放大电路的放大倍数与反馈电路的衰减系数相等时,输出信号幅度保持稳定,不会再增大,该信号再送到其他的电路。
晶体振荡器的基本原理及特性
晶振一般采用电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路其中 Cv 是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后。其中 Co,C1,L1,RR 是晶体的等效电路。采用泛音次数越高的晶振,其等效电容 C1 就越小;因此频率的变化范围也就越小。
低噪声晶体振荡器对电子产品稳定度的影响
低噪声 晶振在精密电子仪器,无线电定位,高速目标跟踪和宇航通信等领域十分重要,假设有一个微处理器系统,其中处理器的时钟上升前需要1ns 的数据设置。如果时钟的周期抖动为-1.5ns,那么时钟的上升沿可能发生在有效期之前。因此微处理器将显示不正确的数据;假设另一个微处理器系统的数据要求保持时间为 2ns,但是时钟抖动为±1.5ns,那么数据保持时间实际上减少到 0.5ns,因此微处理器也将显示不正确的数据。