晶体振荡器的的稳定度
晶体振荡器频率稳定度是振荡电路的重要技术指标,在一般LC振荡电路中,尽管采取各种稳频措族,其频率稳定仅能达到10负4次方~10负5次方量级。如果要求频率稳定度优于10负5次方量级,就必须采用晶体振荡电路。晶体振荡电路是采用石英谐振器作为振荡回路元件的电路,它是利用石英谐振器的谐振特性控制和稳定振荡电路的振荡频率。石英谐振器是从石英晶体中按一定方位角切下为AT、BT、CT、DT、ET、GT和X+5等切型。常用的几种切型的主要性能见表5.3-3石英片的振动具有多谐性,除基频振动外,还有奇次谐波的泛音振动。一个石英谐振器既可利用其基频振动,也可利用其泛音振动,前者称为基音晶体,后者称为泛音晶体。泛音晶体和基音晶体的等效电路(见图5.1-10)相同,但参数值不同。泛音频率与基音频率不成整数倍关系,只在奇数倍附近,且不能同时存在。泛音晶体一般利用3次和5次的泛音振动,而很少采用9次以上的泛音振动。由于石英谐振器具有极高的Q值,很小的P值,良好的物理与化学稳定性以及很高的回路标准性,因而,晶体振荡电路具有很高的频率稳定度。一般采用低精度石英谐振器时,频率稳定度可达10负5次方量级。
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。
无源晶振和有源晶振的区别
晶振是为电路提供频率基准的元器件,通常分成有源晶振和无源晶振两个大类。
无源晶振需要芯片内部有振荡器,并且晶振的信号电压根据起振电路而定,允许不同的电压,但无源晶振通常信号质量和精度较差,需要准确匹配外围电路(电感、电容、电阻等),如需更换晶振时要同时更换外围的电路。
有源晶振不需要芯片的内部振荡器,可以提供高精度的频率基准,信号质量也较无源晶振要好。
晶体振荡器的优点
a) 直接应用不需调整晶体频率;
b) 可得到晶体理论上的频率温度稳定度;
c) 振荡回路上可以附加多功能高标准应用;
d) 可以实现电路匹配,电性能更加稳定,还可以对某项电性能进一步倾向性优化,来满足特定需求。比如:低功耗,超宽温,低相噪低抖动,差分输出,多波形选择,排除电磁干扰晶振,压控晶振,温补晶振,恒温晶振,可编程晶振,特高频晶振等等。
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以上信息由专业从事汽车级温度补偿晶体振荡器原厂的晶宇兴于2024/7/4 8:39:48发布
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