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石英晶体振荡器的分类与工作原理

来源:http://www.ftklrm.cn 作者:kangbidz 2012年04月30
石英振荡器分非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、         
电压控制晶体振荡器(VCXO)、恒温控制式晶体振荡器(OCXO)         
和数字化/μp补偿式晶体振荡器(DCXO/MCXO)等几种类型         
其中,无温度补偿式晶体振荡器是最简单的一种,         
" 在日本工业标准(JIS)中,称其为标准封装晶体振荡器(SPXO)。
现以SPXO为例,简要介绍一下石英晶体振荡器的结构与工作原理。 "
石英晶体,有天然的也有人造的,是一种重要的压电晶体材料。          
石英晶体本身并非振荡器,它只有借示意图          
助于有源激励和无源电抗网络方可产生振荡。          
SPXO主要是由品质因数(Q)很高的晶体谐振器(即晶体振子)与反馈式振荡电路组成的。          
石英晶振振子是振荡器中的重要元件,          
晶体的频率(基频或n次谐波频率)及其温度特性在很大程度上取决于其切割取向          
(a)石英晶体振于的结构       
 (b)金属壳封装示图(c)等效电路        
与金属板之间的静电电容;L、C为压电谐振的等效参量;     
R为振动磨擦损耗的等效电阻。石英晶体谐振器存在一个串联谐振频率fos(1/2π),     
同时也存在一个并联谐振频率fop(1/2π)。     
由于Co-C,fop与fos之间之差值很小,     
并且R?ωOL,R,1/ωOC,所以谐振电路的品质因数Q非常高(可达数百万)     
,从而使石英晶体谐振器组成的振荡器频率稳定度十分高,可达10-12/日。     
石英晶体振荡器的振荡频率既可近似工作于fos处,也可工作在fop附近,     
因此石英振荡器可分串联型和并联型两种。     
用石英晶体谐振器及其等效电路,取代LC振荡器中构成谐振回路的电感(L)和电容(C)元件。



                                            作者—康比电子
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