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您当前所在位置:元器猫> 晶振百科> 有源晶振电路的工作原理是什么?
  • 有源晶振电路的工作原理是什么?
  • 阅读量:602

  当前晶体振荡器发展越来越大,其一方面表现为了系列品种的增加和市场需求量的增长,还有另一方面以智能手机为代表的通信产品及便携式产品反过来也对晶振的技术创新提出更高要求。需求的增长还在影响于晶振等电子产品的发展。

  有源晶振是由石英晶体构成的,石英晶片之所以能当为振动器运用,是根据它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,会使晶体发生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会发生机械振动,一起机械变形振动又会发生交变电场,尽管这种交变电场的电压极端弱小,但其振动频率是非常安稳的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺度和形状决定)相等时,机械振动的起伏将急剧添加,这种景象称为“压电谐振”。

  压电谐振状况的树立和保持都必须借助于振动器电路才干完成。一个串联型振动器,晶体管T1和T2构成的两级放大器,石英晶体XT与电容C2构成LC电路。在这个电路中,石英晶体相当于一个电感,C2为可变电容器,调理其容量即可使电路进入谐振状况。该振动器供电电压为5V,输出波形为方波。

  有源晶振一般的接法:

  一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。

  有源晶振与无源晶振的联系与差异

  无源晶振与有源晶振的英文名称不一样,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振动器)。无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需求借助于时钟电路才干发生振动信号,本身无法振动起来,所以“无源晶振”这个说法并不精确;有源晶振有4只引脚,是一个完好的振动器,其间除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因而体积较大。石英晶体振动器的频率安稳度可达10^-9/日,乃至10^-11/日。

  例如10MHz的振动器,频率在一日以内的改变一般不大于0.1Hz。因而,完全可以将晶体振动器视为稳定的基准频率源(石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。从PC诞生至如今,主板上一直都运用一颗14.318MHz的石英晶体振动器作为基准频率源。

  有源晶振不需求DSP的内部振动器,信号质量好,比较安稳,并且衔接方式相对简略(主要是做好电源滤波,一般运用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需求杂乱的装备电路。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需求选择好适宜输出电平,灵活性较差,并且报价高。有源晶振是一个完整的谐振振荡器。谐振振荡器包括石英(或其晶体材料)晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等。晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。

  晶振的指标

  总频差:在规定的时间内,由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。

  说明:总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心,而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。例如:精密制导雷达。

  频率稳定度:任何晶振,频率不稳定是绝对的,程度不同而已。一个晶振的输出频率随时间变化。表现出频率不稳定的三种因素:老化、飘移和短稳

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