第四节石英晶体振荡器(2)ppt课件

1、第四节第四节 石英晶体振荡器石英晶体振荡器第四节第四节 石英晶体振荡器石英晶体振荡器01LLQRRC一、石英晶体的基本特性和等效电路第四节第四节 石英晶体振荡器石英晶体振荡器在石英晶片的两极加上一个交变电压，晶片将会产生在石英晶片的两极加上一个交变电压，晶片将会产生机械变形振动。机械变形振动。相反，若使晶片发生机械振动，则在晶片的相应方向相反，若使晶片发生机械振动，则在晶片的相应方向上将产生一定的交变电场。上将产生一定的交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅都非常小，只有在一般情况下，晶片机械振动的振幅都非常小，只有当外加交变电压的频率为某一特定频率时，振幅才会当外加交变电压的频率为某一特

2、定频率时，振幅才会突然增大，这种现象称为突然增大，这种现象称为压电谐振压电谐振。上述特定频率称为晶体的上述特定频率称为晶体的固有频率固有频率或或谐振频率谐振频率。石英晶体又称为石英晶体又称为石英谐振器石英谐振器。 第四节第四节 石英晶体振荡器石英晶体振荡器符号符号 等效电路等效电路当晶体不振动时，可以看成是一个当晶体不振动时，可以看成是一个平板电容器平板电容器 ，称为静电电容。，称为静电电容。与晶片的几何尺寸和电极面积有与晶片的几何尺寸和电极面积有关，关， 一般约为几个皮法到几十皮法。一般约为几个皮法到几十皮法。当晶体振动时，有一个机械振动的惯性，用电感当晶体振动时，有一个机械振动的惯性，用电

3、感 来等来等效，一般效，一般 值为值为10-3102H。晶片的弹性一般以电容晶片的弹性一般以电容 来等效，来等效， 值为值为10-210-1pF。晶片振动时，因摩擦而造成的损耗用电阻晶片振动时，因摩擦而造成的损耗用电阻 来等效，它来等效，它的阻值约为的阻值约为102的数量级。的数量级。第四节第四节 石英晶体振荡器石英晶体振荡器由于晶体的等效电感由于晶体的等效电感 很大，而等效电容很大，而等效电容 很小，电阻很小，电阻也小，因此回路的品质因数也小，因此回路的品质因数Q很大，可达很大，可达104106，再加上晶片本身的固有频率很稳定，而且可做得很精确。再加上晶片本身的固有频率很稳定，而且可做得很精

4、确。因此，利用石英谐振器组成振荡电路，可获得很高的频因此，利用石英谐振器组成振荡电路，可获得很高的频率稳定性。率稳定性。石英谐振器有两个谐振频率，当石英谐振器有两个谐振频率，当 、 、 支路串联支路串联谐振时，等效电路的阻抗最小（等于谐振时，等效电路的阻抗最小（等于 ），），串联谐振串联谐振频率频率为为并联谐振频率并联谐振频率为为容性容性pfsffXO容性容性感感性性S12fLCpS000112CffCCCLCC第四节第四节 石英晶体振荡器石英晶体振荡器二、石英晶体振荡电路oU晶体晶体并联型石英晶体振荡并联型石英晶体振荡电路利用石英晶体作电路利用石英晶体作为一个电感来组成选为一个电感来组成选频网络，晶体工作在频网络，晶体工作在f 和和f 之间。之间。电路的电路的振荡频率振荡频率s001CffCC 1212C CCCC 第四节第四节 石英晶体振荡器石英晶体振荡器oU晶体晶体调节电阻调节电阻的大小可的大小可以改变正反馈的强弱，以改变正反馈的强弱，以便获得良好的正弦以便获得良好的正弦波输出。波输出。串联型石英晶体振荡电路利用石英晶体