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。
晶振的负载电容
晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。
一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。
一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。负载电容+等效输入电容=22pF。
晶体谐振器的等效电路
石英晶体谐振器的等效电路。当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,一般只有0.00020.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效,它的数值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因此回路的品质因数Q很大,可达1000~10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,而且可以做得准确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
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