晶体振荡电路(免费)

1、石英晶体振荡器,石英晶体振荡器电路石英晶体振荡器频率范围很宽，频率稳定度在10-410-12范围内，经校准一年内可保持10-9的准确度，高质量的石英晶体振荡器，在经常校准时，频率准确可达10-11.高效能模拟与混合信号IC厂商Silicon Laboratories(芯科实验室有限公司)日前推出业界第一款支持输出频率可编程的振荡器(XO)和压控振荡器(VCXO)。Si570/1系列采用公司专利的DSPLL技术和业界标准的I2C接口，通过对I2C接口的操作，一颗器件就能产生10MHz到1.4GHz的任何输出频率，同时将均方根抖动幅度减少到0.3ps左右。Si570任意频率XO和Si571任意频率

2、VCXO最适合需要弹性频率源的高效能应用，包括下一代网络设备、无线基站，测试与测量装置、高画质电视视频基础设施和高速数据采集装置。 硬件设计人员过去必须用多个固定频率XO、VCXO或压控SAW振荡器(VCSO)，才能开发出复杂系统所需的可变频率架构，并让它们以不同频率操作。但这种方法的成本很高，需要复杂的模拟锁相回路(PLL)设计和布局，还会延长新开发产品的上市时间。 Si570/1可编程XO和VCXO的弹性振荡器能产生10MHz到1.4GHz的任何频率，使得一颗器件就能取代多个固定频率振荡器，不仅简化锁相回路的设计与布局，还大幅减少元器件数目、系统成本和电路板面积。另外，由于Si570/1省

3、下多个原本可能成为故障点的固定频率振荡器，所以系统会变得更可靠。 Si570/1能通过业界标准的I2C接口设定操作频率，这使器件的编程设定和重新配置变得更简单。Si570/1还能不限次数重新编程，让系统设计人员将同一套时钟频率架构重复用于不同的最终应用，这能简化设计和加速上市时间。 Si570/1采用业界标准和RoHS兼容的5×7毫米表面贴装封装，并支持所有常见的输出信号格式(LVPECL、LVDS、CMOS和CML)。此系列包含三种不同速度等级的器件，分别是10MHz-1.4GHz、10-810MHz和10-215MHz。Si570任意频率石英振荡器还有±20ppm和&#

4、177;50ppm两种不同的温度稳定性规格可供选择，Si571任意频率压控石英振荡器则包含从±12ppm到±375ppm等多种不同压控范围(Absolute Pull Range)的器件，以便设计人员弹性选择最适合其应用的器件。Si570/1的操作温度范围都是从-40至+85。 标称频率：振荡器输出的中心频率或频率的标称值。 可选频率范围：我们所能提供的某种规格的振荡器的可实现的频率输出。 频率温度稳定度：在指定温度范围内振荡器的输出频率相对于25°C时测量值的最大允许频率偏差。 老化：在确定时间内输出频率的相对变化。 输出：振荡器输出的波形及功率。 占空比：反映

5、输出波形的对称性，也就说，在一个周期内，高电平与低电平所占比例之比。 上升时间：方波从低电平转换为高电平的时间。 下降时间：方波从高电平转换为低电平的时间。 谐波：振荡器在相对于输出频率谐振点处的抑制。 非谐波：振荡器在相对于输出频率非谐振点处的抑制。 短期频率稳定度：振荡器在较短时间内输出频率的稳定性，通常为1秒。 相位噪声：用于描述振荡器的短期频率波动，通常定义为载波发生某一频率偏移是在1Hz带宽内的单边带功率密度，单位为dBc/Hz。 电源电压：加在振荡器电源端（Vcc）的能够使振荡器正常工作的电压。 电源电流：流过振荡器电源端（Vcc）的总电流。 工作温度范围：能够保证振荡器输出频率及

6、其它各种特性能满座指标要求的温度范围。石英晶体振荡器特点􀁺 在振荡频率上，闭合回路的相移为2n。􀁺 当开始加电时，电路中唯一的信号是噪声。满足振荡相位条件的频率噪声分量以增大的幅度在回路中传输，增大的速率由附加分量，即小信号，回路益增和晶体网络的带宽决定。􀁺 幅度继续增大，直到放大器增益因有源器件（自限幅）的非线性而减小或者由于某一自动电平控制而被减小。􀁺 在稳定状态下，闭合回路的增益为1。石英晶体振荡器简介石英谐振器简称为晶振，它是利用具有压电效应的石英晶体片制成的。这种石英晶体薄片受到外加交变电场的作用时会产生机械振动

7、，当交变电场的频率与田英晶体的固有频率相同时，振动便变得很强烈，这就是晶体谐振特性的反应。利用这种特性，就可以用石英谐振器取代LC(线圈和电容)谐振回路、滤波器等。由于石英谐振器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点，被应用于家用电器和通信设备中。石英谐振器按引出电极情况来分有双电极型、三电极型和双对电极型几种。图l为双电极型石英谐振器的外形，尽管它们的体积有大有小、固有振荡频率有高有低，但在电路图中均用图1(b)符号表示。三电极型和双对电极型石英谐振器的符号见图。2。石英谐振器因具有极高的频率稳定性，故主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作谐振元件，如彩电的色副载波振荡器、电子钟表

8、的时基振荡器及游戏机中的时钟脉冲振荡器等，石英晶体成本较高，故在要求不太高的电路中一般采用陶瓷谐振元件。电路特点：频率稳定度高，可达10-6-10-11量级。一、石英晶体的基本特性及其等效电路1压电效应石英晶体谐振器如图所示。它是在晶片的两个对面上喷涂一对金属极板，引出两个电极，加以封装所构成。压电效应：晶片在电压产生的机械压力下，其表面电荷的极性随机械拉力而改变的一种现象。如图1(a)所示。压电谐振：外加交变电压的频率等于晶体固有频率时，回路发生串联谐振，电流振幅最大的一种现象。产生压电谐振时的振荡频率称晶体谐振器的振荡频率。图1(b)所示。2符号和等效电路符号如图2(a)所示。当晶体不振动

9、时，可用静态电容CO来等效，一般约为几个皮法到几十皮法；当晶体振动时，机械振动的惯性可用电感L来等效，一般为10-310-2H；晶片的弹性可用电容C来等效，一般为10-210-1 pF；晶片振动时的损耗用R来等效，阻值约为102欧姆。由可知，品质因数Q很大，可达104106。加之晶体的固有频率只与晶片的几何尺寸有关，其精度高而稳定。所以，采用石英晶体谐振器组成振荡电路，可获得很高的频率稳定度。等效电路如图2(b)所示，它有两个谐振频率。(1)当L、C、R支路串联谐振时，等效电路的阻抗最小，串联谐振频率为由于C<<C0，因此fs和fp两个频率非常接近。图2(c)为石英晶体谐振器的电抗

10、-频率特性，在fs和fp之间为感性，在此区域之外为容性。二、石英晶体振荡电路2串联型晶体振荡电路如图4所示。晶体与电阻R串联构成正反馈电路。当振荡频率等于晶体的固有频率fs时，晶体阻抗最小，且为纯电阻，电路满足自激振荡条件而振荡，其振荡频率为f0=fs。否则不能振荡。调节电阻R可获得良好的正弦波输出。编辑相关术语解释1、频率准确度：在规定条件下，晶振输出频率相对于标称频率的允许偏离值。常用其相对值表示。2、频率稳定度：1时域表征 在规定条件下，晶振内部元件由于老化而引起的输出频率随时间的漂移。通常用某一时间间隔内的老化频差的相对值来量度（如日、月或年老化率等）。 日稳定度（或称日波动）：指晶振

11、的输出频率在24小时内的变化情况。通常用其最大变化的相对值来表示。2频域表征 单边相位噪声功率谱密度，晶振输出信号的频谱中，用偏离载频f Hz处每Hz带宽内单边相位噪声功率与信号功率之比的分贝（dB）量，可写作（f）单位为dB/Hz。 频谱纯度：是量度晶振内部噪声及杂散谱的尺度。通常用单边噪声功率谱密度来表示。3、输出波形：有正弦波和方波两种。4、输出幅度：在接入额定负载的规定条件下，晶振输出的均方根值电压。5、频率温度特性：当环境温度在规定范围内按预定方式变化时，晶振的输出频率产生的相对变化特性6、压控线性度：指压控晶振输出频率与压控电压曲线偏离线性的程度。应用指南根据晶振的不同使用要求及特

12、点，通常分为以下几类：普通晶振、温补晶振、压控晶振、温控晶振等。安装晶振时，应根据其引脚功能标识与应用电路应连接，避免电源引线与输出引脚相接输出。在测试和使用时所供直流电源应没有足以影响其准确度的纹波含量，交流电压应无瞬变过程。测试仪器应有足够的精度，连线合理布置，将测试及外围电路对晶振指标的影响降至最低。1、普通晶振（PXO）：是一种没有采取温度补偿措施的晶体振荡器，在整个温度范围内，晶振的频率稳定度取决于其内部所用晶体的性能，频率稳定度在10-5量级，一般用于普通场所作为本振源或中间信号，是晶振中最廉价的产品。2、温补晶振（TCXO）：是在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿，以达到在宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器。一般模拟式温补晶振采用热敏补偿网络。补偿后频率稳定度在10-710-6量级，由于其良好的开机特性、优越的性能价格比及功耗低、体积小、环境适应性较强等多方面优点，因而获行了广泛应用。