有关晶振的知识详解
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晶振与晶体的参数详解晶振和晶体是电子器件中常见的元器件,被广泛应用于各种电子设备中。
下面将详细解释晶振和晶体的参数及其作用。
首先,我们来解释一些晶振的参数:1.频率:晶振频率是指晶振器产生的振荡信号的频率。
晶振的频率通常通过外部电路进行调节,可以根据需要选择不同的频率值。
2.稳定度:晶振的稳定度是指晶振器在一段时间内产生的频率变化范围。
晶振的稳定度越高,产生的频率变化越小,可以提供更稳定、可靠的时钟信号。
3.温度系数:晶振的温度系数是指晶振器频率随温度变化的比例。
温度系数越小,晶振器的频率随温度变化的影响越小。
4.驱动能力:晶振的驱动能力是指晶振器输出信号的电流或电压幅度。
不同的应用场景需要不同幅度的驱动能力。
5.电源电压:晶振器需要一定的电源电压才能正常工作,通常以工作电压范围表示。
接下来,我们来解释一些晶体的参数:1.晶体结构:晶体的结构是指晶体的原子排列方式。
晶体结构可以分为立方晶体、六方晶体、斜方晶体等。
2.晶体尺寸:晶体尺寸是指晶体的长度、宽度和厚度。
晶体的尺寸可以影响晶体的振荡频率和稳定度。
3.谐振频率:晶体的谐振频率是指晶体在特定尺寸和结构下能够实现最佳振荡的频率。
4.谐振模式:晶体的谐振模式是指晶体在振荡时所产生的振动模式,可以分为纵向谐振模式、横向谐振模式等。
5.振荡电路:晶体需要通过外部的振荡电路来产生振荡信号。
振荡电路的设计和参数设置可以影响晶体的性能和稳定度。
晶振和晶体在电子设备中具有重要的作用,主要用于提供稳定的时钟信号和振荡信号。
晶振器通过晶体的振荡产生稳定的信号,可以被用作时钟信号源,用于同步控制电路的工作。
晶振器通常被广泛应用于各种电子设备中,例如计算机、通信设备、汽车电子等。
总结起来,晶振和晶体在电子器件中扮演重要角色,他们的参数和性能直接影响着整个电子设备的稳定性和可靠性。
只有合理选择和使用晶振和晶体,才能确保电子设备的正常工作和性能表现。
晶振的工作原理
晶振(Crystal Oscillator)是一种电子元件,广泛应用于各种电子设备中,如计
算机、手机、通信设备等。
它是一种能够产生稳定的电信号的振荡器,用于提供设备所需的时钟信号。
晶振的工作原理基于压电效应,即某些晶体在受到力或压力作用时会产生电荷。
晶振通常由一个薄片状的晶体材料(如石英晶体)构成,两端固定在支架上,形成一个机械谐振器。
当外部电压施加到晶振上时,晶体会因为压电效应而发生微小的变形,进而产生电荷。
这种电荷会通过晶振的电路输出,形成一个稳定的振荡信号。
晶振的工作频率由晶体的物理特性和电路参数决定。
晶体的物理特性包括晶体
材料的晶格结构、晶体的尺寸和形状等。
电路参数包括晶振的电容和电感等。
通过合理选择晶体材料和电路参数,可以实现不同频率的晶振。
晶振的输出信号通常是一个正弦波,频率非常稳定。
这是因为晶体的机械谐振
器具有非常高的品质因数(Q值),能够在外界干扰较小的情况下保持振荡频率的稳定性。
晶振的频率稳定性通常在百万分之几的范围内。
晶振在电子设备中的应用非常广泛。
它可以作为时钟信号源,用于同步各个电
子元件的工作。
例如,在计算机中,晶振提供CPU和其他芯片的时钟信号,确保
它们能够按照预定的频率运行。
晶振还可以用于频率调制、频率合成、时序控制等功能。
总结起来,晶振是一种能够产生稳定频率的振荡器,利用晶体的压电效应实现。
它在电子设备中扮演着提供时钟信号的重要角色,确保设备的正常运行。
晶振的工作原理晶振是一种常见的电子元件,广泛应用于电子设备中。
它主要用于产生稳定的时钟信号,为电子设备的正常运行提供精确的时间基准。
本文将详细介绍晶振的工作原理。
一、晶振的结构晶振由晶体谐振器和驱动电路组成。
晶体谐振器是晶振的核心部件,其主要由晶体片、电极和封装壳体组成。
晶体片通常由石英晶体材料制成,具有高稳定性和精确的谐振频率。
二、晶振的工作原理晶振的工作原理基于晶体的压电效应。
当外加电场作用于晶体时,晶体会发生形变,产生机械振动。
而当晶体处于谐振频率附近时,机械振动会引起晶体内部电荷的积累和释放,从而产生电压信号。
晶振的驱动电路通过提供适当的电压和电流,使晶体谐振器处于谐振频率附近,从而产生稳定的振荡信号。
驱动电路通常由晶振振荡器、放大器和反馈电路组成。
晶振振荡器提供适当的激励信号,放大器放大振荡信号,反馈电路将一部分输出信号送回晶振振荡器,以维持振荡的稳定性。
三、晶振的特性1. 频率稳定性:晶振具有高度稳定的频率特性,通常在几个PPM(百万分之几)的范围内。
这使得晶振成为电子设备中精确计时的理想选择。
2. 温度特性:晶振的频率受温度影响较大。
在温度变化时,晶体的谐振频率会发生变化,因此晶振通常需要通过温度补偿电路来提高稳定性。
3. 启动时间:晶振的启动时间通常较短,只需几毫秒即可达到稳定的工作状态。
4. 功耗:晶振的功耗通常较低,这使得它适用于电池供电的设备。
四、应用领域晶振广泛应用于各种电子设备,包括计算机、通信设备、消费电子产品等。
它在这些设备中起着关键的作用,为设备提供准确的时钟信号,保证设备的正常运行。
在计算机领域,晶振被用于处理器、主板、内存等部件,确保它们以准确的速度进行工作。
在通信领域,晶振用于手机、无线路由器等设备,提供精确的时钟信号,保证通信的稳定性和可靠性。
在消费电子产品中,晶振被广泛应用于电视、音响、摄像机等设备,提供准确的时钟信号,保证设备的正常运行和功能的实现。
总结:晶振是电子设备中常见的元件,通过晶体的压电效应产生稳定的时钟信号。
晶振的工作原理晶振(Crystal Oscillator)是一种电子元件,广泛应用于电子设备中,用于产生稳定的时钟信号。
它的工作原理基于晶体的压电效应和谐振现象。
1. 晶体的压电效应:晶振中使用的晶体通常是石英晶体。
石英晶体具有压电效应,即在施加压力或变形时会产生电荷。
这种压电效应是晶振工作的基础。
2. 谐振现象:晶振中的石英晶体是一个谐振器件,它具有特定的谐振频率。
当施加电压或电场时,晶体会以谐振频率振动。
这种谐振现象使得晶振能够产生稳定的时钟信号。
3. 晶振的电路结构:晶振通常由晶体振荡器(Crystal Oscillator)和放大器构成。
晶体振荡器负责产生稳定的振荡信号,而放大器则将振荡信号放大到适当的电平。
晶振的输出信号可以直接用于驱动其他电子设备。
4. 晶振的工作频率:晶振的工作频率由晶体的物理特性决定,通常在几千赫兹(kHz)到几十兆赫兹(MHz)之间。
不同的应用场景需要不同的工作频率的晶振。
5. 晶振的稳定性:晶振的稳定性是指其输出频率的精确度和长期稳定性。
晶振的稳定性受到多种因素的影响,包括温度变化、供电电压变化等。
为了提高晶振的稳定性,通常会采用温度补偿技术和电压调节技术。
6. 晶振的应用:晶振广泛应用于各种电子设备中,包括计算机、通信设备、电子钟表、汽车电子等。
它提供了稳定的时钟信号,保证了设备的正常运行。
总结:晶振是一种基于晶体的压电效应和谐振现象工作的电子元件,用于产生稳定的时钟信号。
它由晶体振荡器和放大器构成,工作频率通常在几千赫兹到几十兆赫兹之间。
晶振的稳定性受到多种因素的影响,为了提高稳定性,常采用温度补偿和电压调节技术。
晶振广泛应用于各种电子设备中,保证了设备的正常运行。
晶振的工作原理:晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串连一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串连谐振,较高的频率是并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率规模内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
这个并联谐振电路加到一个负反响电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率规模很窄,所以即使其他元件的参数变更很年夜,这个振荡器的频率也不会有很年夜的变更。
令狐采学晶振的参数: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,就可以获得晶振标称的谐振频率。
晶振的应用:一般的晶振振荡电路都是在一个反相放年夜器(注意是放年夜器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容辨别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串连的容量值就应该即是负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不克不及忽略。
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。
晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。
无源晶振与有源晶振(谐振)的英文名称不合,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。
无源晶振需要借助于时钟电路才干产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法其实禁绝确;有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
晶振的种类:谐振振荡器包含石英(或其晶体资料)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。
石英晶片所以能做振荡电路(谐振)是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产生机械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的标的目的上产生电场,这种现象称为压电效应。
晶振重要基础知识点晶振(Crystal Oscillator)是一种电子元件,作为电路中的重要组成部分,主要用于产生稳定的电信号。
在电子技术领域中,晶振是一项重要的基础知识点,对于电路的设计和工作原理具有关键性的影响。
以下是有关晶振的几个重要基础知识点。
1. 晶体的特性:晶振的核心部件是晶体,通常采用石英晶体。
晶体具有特殊的物理特性,能够产生稳定的振荡频率。
这是由于晶体的晶格结构和内部电荷特性决定的。
因此,晶体的选择对于晶振的性能和稳定性至关重要。
2. 振荡电路的构成:晶振一般包含振荡电路,该电路由晶体振荡器、放大电路和输出电路组成。
晶体振荡器是整个晶振的核心部件,用于产生基准频率信号。
放大电路用于放大振荡器输出的信号,以便提供足够的幅度和驱动能力。
输出电路则将放大后的信号输出给其他电路或系统。
3. 振荡频率和精度:晶振的一个关键参数是振荡频率,即晶体的振荡周期。
该频率取决于晶体的物理特性和电路参数。
晶振的精度取决于晶体的制作工艺和电路设计。
通常情况下,晶振的频率精度可以达到百万分之一甚至更高的水平。
4. 温度特性:晶振的频率通常会随着温度的变化而发生微小的变化,这是由晶体的温度特性决定的。
为了确保晶振在不同温度下的稳定性,通常会采取一些温度补偿措施,例如使用温度补偿电路或选择温度稳定性较好的晶体材料。
5. 应用领域:晶振在电子领域有广泛的应用。
最常见的应用是在时钟电路中,用于提供计时信号。
此外,晶振还用于无线通信设备、计算机系统、自动化控制系统等领域,为这些系统提供稳定的基准时钟信号。
综上所述,晶振作为电子领域的重要基础知识点,涉及晶体的特性、振荡电路的构成、振荡频率和精度、温度特性以及应用领域等方面。
深入理解和熟悉晶振的相关知识,对于电子工程师和电路设计师来说至关重要,能够帮助他们设计出稳定性高、性能优越的电子系统。
晶振的工作原理晶振,也称为晶体振荡器,是一种电子元件,常用于电子设备中的时钟电路、计时器、通信设备等。
它的主要功能是产生稳定的振荡信号,用于同步和控制电子设备的工作。
晶振的工作原理如下:1. 晶体的特性:晶振的核心部件是一个晶体,通常采用石英晶体。
石英晶体具有压电效应,即当施加压力或电场时,会产生电荷分布不均,从而产生电势差。
2. 振荡回路:晶振由一个振荡回路组成,包括晶体、电容和电感等元件。
这些元件形成了一个闭合的电路,使得电荷在晶体中来回振荡。
3. 激励信号:为了启动晶振的振荡,需要一个激励信号。
通常,一个电压脉冲或电压波形被施加到振荡回路中,以激励晶体开始振荡。
4. 振荡频率的选择:晶振的振荡频率由晶体的物理尺寸和晶体的谐振频率决定。
在制造晶振时,可以通过选择合适的晶体尺寸和加工工艺来实现所需的振荡频率。
5. 反馈机制:晶振通过反馈机制来保持振荡的稳定性。
当晶体振荡时,振荡回路会将一部分振荡信号反馈给晶体,这个反馈信号有助于维持振荡的稳定性。
6. 输出信号:晶振的振荡信号可以通过输出引脚传递给其他电子设备,用于同步和控制它们的工作。
晶振的工作原理可以简单总结为:通过激励信号激励晶体,使其产生振荡信号,并通过振荡回路和反馈机制维持振荡的稳定性,最终输出稳定的振荡信号。
晶振在电子设备中起着重要的作用,它提供了稳定的时钟信号,使得设备能够按照预定的频率和时间进行工作。
同时,晶振还具有较高的频率稳定性和温度稳定性,使得设备在不同环境下都能正常工作。
需要注意的是,晶振的选择应根据具体的应用需求来确定,包括振荡频率、尺寸、温度特性等。
不同的应用场景可能需要不同类型的晶振,因此在设计电子设备时,需要仔细选择合适的晶振。
总结起来,晶振是一种重要的电子元件,通过激励信号和振荡回路实现稳定的振荡,并输出稳定的振荡信号。
它在电子设备中具有关键的作用,用于提供稳定的时钟信号和控制信号,确保设备的正常工作。
晶振的工作原理晶振(Crystal Oscillator)是一种常用的电子元件,用于产生稳定的高频振荡信号。
它在各种电子设备中广泛应用,如计算机、通信设备、无线电设备等。
晶振的工作原理基于晶体的压电效应和谐振现象。
晶振的主要组成部分是晶体谐振器,通常由一个晶体片和两个电极组成。
晶体片是由具有压电效应的材料制成,如石英(Quartz)、石英晶体(Quartz Crystal)等。
晶体片的形状和尺寸决定了晶振的频率。
晶振的工作原理如下:1. 晶体谐振器的电极施加交流电压。
当电压施加到晶体片的电极上时,晶体片会发生压电效应,即在晶体片的表面产生机械应变。
2. 机械应变引起晶体片的厚度和长度的微小变化,这种变化称为压电效应。
压电效应会导致晶体片的机械谐振。
3. 当施加的交流电压的频率与晶体片的机械谐振频率相等时,晶体片会产生共振现象。
在共振频率附近,晶体片的机械振动幅度最大。
4. 晶体片的机械振动会导致电荷的积累和释放,形成一个交变电场。
这个交变电场会在晶体片的电极之间产生交流电压信号。
5. 交流电压信号经过放大和整形电路后,就可以作为稳定的高频振荡信号输出。
晶振的工作原理可以通过以下几个要点总结:1. 晶振利用晶体片的压电效应和谐振现象来产生稳定的高频振荡信号。
2. 施加交流电压引起晶体片的机械振动,机械振动导致电荷的积累和释放,形成交变电场。
3. 交变电场经过放大和整形后,输出稳定的高频振荡信号。
晶振的工作原理决定了它具有以下特点:1. 高稳定性:晶振利用晶体的谐振现象,因此具有较高的频率稳定性,可以提供精确的时钟信号。
2. 高精度:晶振的频率由晶体片的形状和尺寸决定,可以通过精确的制造工艺来控制频率,提供高精度的振荡信号。
3. 快启动时间:晶振具有快速启动时间,可以迅速达到稳定的工作状态。
4. 低功耗:晶振工作时的功耗较低,适用于各种电子设备。
总结:晶振是一种常用的电子元件,利用晶体的压电效应和谐振现象来产生稳定的高频振荡信号。
晶振的工作原理及应用一、晶振的工作原理晶振(Crystal Oscillator)是一种能够产生稳定的振荡信号的元件,常用于电子设备中提供准确的时钟信号。
晶振的工作原理可以分为以下几个方面:1.晶体:晶振的核心部件是晶体,一般采用石英晶体作为振荡器的振荡元件。
晶体具有压电效应,当在晶体上施加外加电场时,会在其表面形成特定的振荡频率。
振荡频率取决于晶体几何形状和厚度。
2.回路:晶振通常由一个电路回路组成,其中包括晶体和辅助电路。
晶体之外的辅助电路通常由放大器、反馈电路和电阻等元件组成。
放大器用于放大晶体振荡产生的信号,并将放大后的信号反馈给晶体,以确保振荡的稳定性。
3.振荡特性:晶振的振荡特性主要由晶体的机械和电学特性决定。
其中,晶体的机械特性包括晶体材料的晶格结构、晶体厚度和材料的机械弹性等。
电学特性包括晶体的硬度、介电性、介电常数和电荷分布等。
二、晶振的应用晶振作为一种稳定的时钟源,在电子设备中具有广泛的应用。
以下是晶振的一些主要应用场景:1.计算机:晶振广泛应用于计算机的主频发生器中,用于产生CPU和其他设备的时钟信号。
晶振通过提供稳定的时钟脉冲,确保计算机各个组件的协调工作,避免数据传输错误和系统崩溃。
2.通信设备:晶振在通信设备中也扮演着重要的角色,如无线电通信模块、手机、调制解调器等。
晶振提供准确的时钟信号以同步数据传输,确保通信设备的稳定性和可靠性。
3.音视频设备:晶振在音频和视频设备中的应用也非常常见,如音频解码器、数字录音机、数字相机等。
晶振提供准确的时钟信号,确保音视频设备以正确的频率运行,避免声音失真和画面抖动。
4.测量仪器:晶振在测量仪器中的应用主要是为测量仪器提供稳定的时钟信号,确保测量结果的准确性。
例如,频谱分析仪、示波器和信号发生器等测量仪器都需要高精度的时钟信号来实现精确的测量。
5.其他领域:除了上述应用场景,晶振还广泛应用于一些其他领域。
例如汽车电子中的仪表盘、车载导航和车载音响等,以及工业控制设备、医疗设备和军事设备等。
目录目录 (1)1 石英晶体的压电效应 (2)2 有源晶振和无源晶振 (2)2.1 无源晶振(crystal,resonator) (2)2.2 有源晶振(oscillator) (2)3 晶体的等效模型 (3)4 晶体的Q值 (3)5 石英晶体相关参数 (4)5.1 标称频率 (4)5.2 工作频率 (4)5.3 温度频差 (4)5.4 频率温度特性 (4)5.5 老化率 (6)5.6 负载电容: (7)5.7 激励电平的影响: (8)5.8 基频 (8)5.9 泛音 (8)6 晶振的封装 (8)6.1 直插型图例 (9)6.2 SMD型图例 (9)7 晶体生产工艺 (10)8 选型指南 (10)1石英晶体的压电效应石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械变形振动又会产生交变电场。
当外加交变电压的频率和晶体的固有频率相同时,振幅明显加大,发生谐振。
晶振便是利用晶体的这种效应制成的元器件。
2有源晶振和无源晶振2.1无源晶振(crystal,resonator)有2个引脚,需要借助于外部的时钟电路(接到主IC内部的震荡电路)才能产生振荡信号,自身无法振荡. 通常信号质量和精度较差,需要精确匹配外围电路(电感、电容、电阻等),如需更换晶振时要同时更换外围的电路2.2有源晶振(oscillator)有4个引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件.只需要电源,就可输出比较好的波形.。
可以提供高精度的频率基准,信号质量也较无源晶振要好。
有源晶振通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。
相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高普通晶振(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。
晶振工作原理
晶振(Crystal Oscillator)是一种用于产生稳定、准确的振荡
信号的电子元件,在许多电子设备和电路中都有广泛应用。
它基于晶体谐振的原理工作。
晶振通常由一个晶体振荡器和电路驱动器组成。
振荡器部分,主要由一个压电晶体和一个集成电路组成。
压电晶体通常采用石英晶体,由于石英晶体具有较高的机械弹性和压电效应,在电场的作用下可以产生机械振动。
而电路驱动器则用来提供压电晶体振荡所需的电源和激励信号。
当电路驱动器向压电晶体提供一个交变电压时,由于压电效应,晶体会产生机械振动。
这种机械振动会在晶体的物理结构中形成一个谐振结构,其频率由晶体的物理特性和结构决定。
当晶体产生振动时,其会通过晶振中的集成电路传递,并被放大。
集成电路会通过一定的反馈机制将放大的信号反馈到晶体上,这样就形成了一个自激振荡的闭环系统。
通过调整集成电路的反馈参数,可以使晶振输出的振荡信号频率保持在一个准确的值上。
晶振的工作频率一般可以通过调整晶振中电路元件的参数来进行调节,从几千赫兹到几百兆赫兹不等。
由于其稳定性高、频率准确、可靠性好的特点,晶振被广泛应用于各类电子设备和系统中,如计算机、通信设备、测量仪器等。
晶振基础知识介绍晶振:即所谓石英晶体谐振器(无源)和石英晶体振荡器(有源)的统称。
无源和有源的区别:无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。
无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。
石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。
振荡器直接应用于电路中,谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。
振荡器比谐振器多了一个重要技术参数:谐振电阻(RR),谐振器没有电阻要求。
RR的大小直接影响电路的性能,因此这是各商家竞争的一个重要参数。
晶振的原理:压电效应(物理特性):在水晶片上施以机械应力时,,会产生电荷的偏移,即为压电效应。
逆压电效应:相对在水晶片上印加电场会造成水晶片的变形即产生逆压电效应,利用这种特性产生机械振荡,变换成电气信号。
晶振的作用:一、为频率合成电路提供基准时钟,产生原始的时钟频率。
二、为电路产生震荡电流,发出时钟信号晶振的分类:一、按材质封装(1).金属封装-SEAMTYPE (2).陶瓷封装-GLASSTYPE二、贴装方式(1).直插封装-DIP (2).贴片封装-SMD三、按产品类型(1).crystal resonator—晶体谐振器(无源晶体)(2).crystal oscillator—晶体振荡器(有源晶振)---SPXO 普通有源晶体振荡器---VCXO电压控制晶体振荡器---TCXO 温度补偿晶体振荡器---VC-TCXO压控温补晶体振荡器(3).crystal filter—晶体滤波器(4).tuning fork x’tal (khz)-水晶振动子部分 KDS晶振图例:DT-14/DT-26/DT-38 DMX-26S DSX220G DSO321SR/221SR HC-49S/AT-49DSX321G/221 G SM-14J DSV531SV DSX530G/840GDSA/B321SDA晶振的名词术语:SMT :Surface Mount Technology 表面贴装技术SMD :Surface Mount Device 表面贴装元件OSC :Oscillator Crystal 晶体振荡器TCXO :Temperature Compensate X‘tal Oscillator 温度补偿晶体振荡器VC-TCXO :Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator 压控温度补偿晶体振动器 VCXO :Voltage Control Oscillator 压控晶体振动器 DST410S/310S/210A DSX320G DSA/B321SCL HC-49SMD/SMD-49晶振的重要参数:1、标称频率F:晶体元件规范(或合同)指定的频率。
晶振工作原理
晶振是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电子设备中,它的工作原理是怎样的呢?让我们一起来了解一下。
晶振是一种利用晶体的谐振特性来产生稳定频率的元件。
它由晶片和外部电路组成,晶片通常采用石英晶体或陶瓷晶体。
在晶振的外部电路中,一般包括晶片、电容和电阻等元件。
晶振的工作原理可以简单地描述为,当晶片受到外部电压激励时,晶片内的晶体会产生机械振动,这种振动会产生一定的频率。
同时,晶片的两个电极之间会产生电场,这个电场会影响晶片的振动频率。
通过合适的外部电路设计,可以使晶片在特定的频率下工作,从而产生稳定的时钟信号。
晶振的频率稳定性非常高,通常可以达到几个百万分之一,这使得晶振成为各种精密电子设备中不可或缺的元件。
晶振的频率稳定性主要取决于晶片的质量、外部电路的设计和制造工艺等因素。
在实际应用中,晶振通常被用作时钟信号发生器,用于各种数字电子设备中,比如微处理器、微控制器、计算机等。
它的稳定性和精度对整个系统的性能有着重要的影响。
除了时钟信号发生器外,晶振还被广泛应用于各种通信设备中,比如手机、无线路由器、通信基站等。
在这些设备中,晶振不仅用于产生时钟信号,还可以用于产生射频信号,用于调制解调等通信功能。
总的来说,晶振是一种非常重要的电子元件,它的工作原理简单而又精密,应用范围非常广泛。
它的稳定性和精度对各种电子设备的性能有着重要的影响,可以说是现代电子设备中不可或缺的一部分。
晶振工作原理
晶振,也称为晶体振荡器,是一种用于产生稳定频率的精密电子组件。
它具有工作原理简单、体积小、功耗低等优点,因此被广泛应用于各种电子设备中。
晶振的核心部件是一个晶体谐振器。
晶体谐振器通常由石英晶体制成,具有两个电极,两端通过金属焊接或直接接触晶体的方式连接至电路中。
晶体谐振器中的石英晶体在电场作用下会发生压电效应,即当施加电压时,晶体会产生机械弯曲。
同样地,当晶体受到机械压缩时,会产生电荷。
这种压电效应使得石英晶体具备了振荡的特性。
晶振的工作原理基于石英晶体的压电效应以及谐振现象。
当施加一个电压到晶振的晶体谐振器上时,石英晶体会开始振动,振动频率与晶体的尺寸和材料特性有关。
在一定的外部条件下,晶体振荡频率非常稳定,几乎不受外界环境的影响。
晶振通常与其他电子元件连接在一起,例如微处理器或计算机芯片。
晶振将稳定的频率信号提供给芯片,使其内部电路能够按照这个频率进行工作。
通过晶振,芯片能够准确地计时和同步各种操作,提高系统的性能和可靠性。
总体来说,晶振的工作原理是通过石英晶体的压电效应和谐振现象来产生稳定的频率信号。
它在电子设备中具有重要的作用,为系统提供精确的时钟信号,以确保设备正常运行。
晶振怎么工作原理
晶振是一种以晶体为基本元件的振荡器,工作原理与晶体的固有特性相关。
晶振通常由晶体谐振器和电子放大器组成。
晶体谐振器的基本构造是由一块晶体材料制成的谐振片(通常为石英晶体),其两端附加电极。
晶体材料具有压电效应,在电场作用下会发生机械形变,而机械形变则会产生电荷。
当电荷积累到一定程度时,会产生反馈电压,使晶体继续振荡。
晶体的固有特性决定了其能够产生非常稳定和准确的振荡信号。
晶振的工作原理是利用晶体材料的压电效应和反馈机制。
当输入电压施加在晶体的电极上时,晶体材料会因压电效应而发生机械振动。
这个机械振动会激发晶体中的共振频率,产生电荷并在电极间形成振荡信号。
这个振荡信号经过放大之后,再反馈给晶体,使晶体继续振荡。
振荡频率由晶体材料和外部电路元件决定。
晶振的输出信号可以稳定地提供给其他电路用于时钟同步、计时、通信调制等应用。
总而言之,晶振的工作原理是利用晶体材料的压电效应和反馈机制,产生稳定和准确的振荡信号。
晶体的特性决定了其所能提供的频率和稳定性,而外部电子放大器则对振荡信号进行放大和反馈控制。
晶振的工作原理
晶振是一种常见的电子元件,用于产生稳定的时钟信号或频率信号。
它广泛应用于电子设备中,如计算机、手机、电视等。
晶振的工作原理是基于晶体的压电效应和谐振原理。
晶振通常由一个晶体片和与之相连的电路组成。
晶体片是由石英或陶瓷材料制成的,具有压电效应。
当施加电压或机械应力到晶体片上时,晶体片会产生电荷的堆积,这种现象被称为压电效应。
晶体片的尺寸和形状决定了它的谐振频率。
晶振电路一般由晶体片、电容和电感组成。
晶体片被连接到电路中,形成一个谐振回路。
当电路中施加电压时,晶体片开始振动,并产生一个稳定的频率。
这个频率由晶体片的物理特性决定,通常在几千赫兹到几百兆赫兹之间。
晶振的工作原理可以通过以下步骤来解释:
1. 施加电压:将电压施加到晶体片上。
这可以通过将晶振连接到电源电路或控制电路来实现。
2. 压电效应:施加电压后,晶体片会产生压电效应,即电荷的堆积。
这是由于晶体片的结构和材料特性导致的。
3. 谐振频率:晶体片的尺寸和形状决定了它的谐振频率。
当施加的电压频率与晶体片的谐振频率相匹配时,晶体片会开始振动。
4. 产生稳定信号:晶体片的振动会产生一个稳定的频率信号。
这个信号可以被用作时钟信号或频率参考信号。
晶振的工作原理基于晶体的物理特性和电路的谐振原理。
它的稳定性和精确性使其成为电子设备中不可或缺的元件。
通过合理设计晶振的参数,可以满足不同设备对时钟信号或频率信号的需求。
晶振的工作原理晶振(Crystal Oscillator)是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电子设备中,如计算机、手机、电视等。
它的主要功能是产生稳定的电信号,用于驱动其他电子元件的工作。
晶振的工作原理基于压电效应和谐振现象。
压电效应是指某些晶体在受到外力作用时会产生电荷分布的变化,而谐振现象是指在特定频率下,系统对外界激励的响应最大。
晶振通常由一个晶体片和与之相连的电路组成。
晶体片是由石英或类似材料制成的,具有稳定的物理特性。
电路部分包括放大器、反馈电路和输出电路等。
晶振的工作过程如下:1. 激励信号:外部电路向晶体片提供激励信号,通常是一个交流电压信号。
2. 压电效应:晶体片受到激励信号的作用,产生压电效应。
这会导致晶体片内部的晶格结构发生微小变化,进而产生电荷分布的变化。
3. 反馈电路:晶体片输出的电荷变化信号被放大器接收,并通过反馈电路送回晶体片。
反馈电路的作用是保持晶体片的振荡频率稳定。
4. 谐振现象:反馈电路的作用使晶体片在特定频率下达到谐振。
这个频率称为谐振频率,是晶体片的固有特性。
5. 输出信号:晶体片在谐振频率下不断振荡,产生稳定的输出信号。
这个输出信号可以作为其他电子元件的时钟信号或频率参考信号。
晶振的工作原理可以简单总结为:外界激励引起晶体片的压电效应,通过反馈电路使晶体片达到谐振频率,产生稳定的输出信号。
晶振的工作频率取决于晶体片的物理特性和电路的设计。
常见的晶振频率有几十kHz到几百MHz不等。
选用不同频率的晶振可以满足不同电子设备的需求。
总之,晶振是一种基于压电效应和谐振现象的电子元件,用于产生稳定的电信号。
它在各种电子设备中起着重要的作用,确保设备的正常工作。
晶振的工作原理是什么? [标签:电子资料]石英晶体若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应,晶振就是根据压电效应研制而成。
如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。
它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
提问者:bangbanghoutai浏览次数:1539 提问时间:2007-12-08 15:55姓名:帮帮笔名:bangbanghoutai等级:副连长 (三级)回答数: 6395 次通过率: 43.47%主营行业:精细化学品公司:擅长领域:阿里旺旺雅虎实战案例答案收藏答案收藏答案分享给好友最新回答者:woyige等级:列兵 (一级)回答的其他贡献者:woyige>>目录∙1、石英晶体振荡器的结构∙2、压电效应∙3、符号和等效电路∙4、谐振频率∙5、石英晶体振荡器类型特点∙6、石英晶体振荡器的主要参数∙7、石英晶体振荡器的发展趋势∙8、石英晶体振荡器的应用1、石英晶体振荡器的结构编辑本段石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。
其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
下图是一种金属外壳封装的石英晶体结构示意图。
2、压电效应编辑本段若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。
反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。
如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。
它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
3、符号和等效电路编辑本段石英晶体谐振器的符号和等效电路如图2所示。
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0.0002~0.1pF。
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,而且可以做得精确,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。
4、谐振频率编辑本段从石英晶体谐振器的等效电路可知,它有两个谐振频率,即(1)当L、C、R支路发生串联谐振时,它的等效阻抗最小(等于R)。
串联揩振频率用fs表示,石英晶体对于串联揩振频率fs呈纯阻性,(2)当频率高于fs时L、C、R支路呈感性,可与电容C。
发生并联谐振,其并联频率用fd表示。
根据石英晶体的等效电路,可定性画出它的电抗-频率特性曲线如图2e所示。
可见当频率低于串联谐振频率fs或者频率高于并联揩振频率fd时,石英晶体呈容性。
仅在fs<f<fd极窄的范围内,石英晶体呈感性。
5、石英晶体振荡器类型特点编辑本段石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子(即谐振器和振荡电路组成。
晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等,共同决定振荡器的性能。
国际电工委员会(IEC)将石英晶体振荡器分为4类:普通晶体振荡(TCXO),电压控制式晶体振荡器(VCXO),温度补偿式晶体振荡(TCXO),恒温控制式晶体振荡(OCXO)。
目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡(DCXO)等。
普通晶体振荡器(SPXO)可产生10^(-5)~10^(-4)量级的频率精度,标准频率1-100MHZ,频率稳定度是±100ppm。
SPXO没有采用任何温度频率补偿措施,价格低廉,通常用作微处理器的时钟器件。
封装尺寸范围从21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。
电压控制式晶体振荡器(VCXO)的精度是10^(-6)~10^(-5)量级,频率范围1~30MHz。
低容差振荡器的频率稳定度是±50ppm。
通常用于锁相环路。
封装尺寸14×10×3mm。
温度补偿式晶体振荡器(TCXO)采用温度敏感器件进行温度频率补偿,频率精度达到10^(-7)~10^(-6)量级,频率范围1-60MHz,频率稳定度为±1~±2.5ppm,封装尺寸从30×30×15mm至11.4×9.6×3.9mm。
通常用于手持电话、蜂窝电话、双向无线通信设备等。
恒温控制式晶体振荡器(OCXO)将晶体和振荡电路置于恒温箱中,以消除环境温度变化对频率的影响。
OCXO频率精度是10^(-10)至10^(-8)量级,对某些特殊应用甚至达到更高。
频率稳定度在四种类型振荡器中最高。
6、石英晶体振荡器的主要参数编辑本段晶振的主要参数有标称频率,负载电容、频率精度、频率稳定度等。
不同的晶振标称频率不同,标称频率大都标明在晶振外壳上。
如常用普通晶振标称频率有:48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz~40.50 MHz等,对于特殊要求的晶振频率可达到1000 MHz以上,也有的没有标称频率,如CRB、ZTB、Ja等系列。
负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振片在电路中串接电容。
负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。
标称频率相同的晶振,负载电容不一定相同。
因为石英晶体振荡器有两个谐振频率,一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振:另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。
所以,标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至,不能冒然互换,否则会造成电器工作不正常。
频率精度和频率稳定度:由于普通晶振的性能基本都能达到一般电器的要求,对于高档设备还需要有一定的频率精度和频率稳定度。
频率精度从10^(-4)量级到10^(-10)量级不等。
稳定度从±1到±100ppm不等。
这要根据具体的设备需要而选择合适的晶振,如通信网络,无线数据传输等系统就需要更高要求的石英晶体振荡器。
因此,晶振的参数决定了晶振的品质和性能。
在实际应用中要根据具体要求选择适当的晶振,因不同性能的晶振其价格不同,要求越高价格也越贵,一般选择只要满足要求即可。
7、石英晶体振荡器的发展趋势编辑本段1、小型化、薄片化和片式化:为满足移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短小的要求,石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。
例如TCXO这类器件的体积缩小了30~100倍。
采用SMD封装的TCXO厚度不足2mm,目前5×3mm尺寸的器件已经上市。
2、高精度与高稳定度,目前无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm,VCXO的频率稳定度在10~7℃范围内一般可达±20~100ppm,而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001~5ppm,VCXO控制在±25ppm以下。
3、低噪声,高频化,在GPS通信系统中是不允许频率颤抖的,相位噪声是表征振荡器频率颤抖的一个重要参数。
目前OCXO主流产品的相位噪声性能有很大改善。
除VCXO外,其它类型的晶体振荡器最高输出频率不超过200MHz。
例如用于GSM等移动电话的UCV4系列压控振荡器,其频率为650~1700 MHz,电源电压2.2~3.3V,工作电流8~10mA。
4、低功能,快速启动,低电压工作,低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势。
电源电压一般为3.3V。
目前许多TCXO和VCXO产品,电流损耗不超过2 mA。
石英晶体振荡器的快速启动技术也取得突破性进展。
例如日本精工生产的VG-2320SC型VCXO,在±0.1ppm规定值范围条件下,频率稳定时间小于4ms。
日本东京陶瓷公司生产的SMD TCXO,在振荡启动4ms后则可达到额定值的90%。
OAK 公司的10~25 MHz的OCXO产品,在预热5分钟后,则能达到±0.01 ppm的稳定度。
8、石英晶体振荡器的应用编辑本段1、石英钟走时准、耗电省、经久耐用为其最大优点。
不论是老式石英钟或是新式多功能石英钟都是以石英晶体振荡器为核心电路,其频率精度决定了电子钟表的走时精度。
石英晶体振荡器原理的示意如图3所示,其中V1和V2构成CMOS反相器石英晶体Q与振荡电容C1及微调电容C2构成振荡系统,这里石英晶体相当于电感。
振荡系统的元件参数确定了振频率。
一般Q、C1及C2均为外接元件。
另外R1为反馈电阻,R2为振荡的稳定电阻,它们都集成在电路内部。
故无法通过改变C1或C2的数值来调整走时精度。
但此时我们仍可用加接一只电容C有方法,来改变振荡系统参数,以调整走时精度。
根据电子钟表走时的快慢,调整电容有两种接法:若走时偏快,则可在石英晶体两端并接电容C,如图4所示。
此时系统总电容加大,振荡频率变低,走时减慢。
若走时偏慢,则可在晶体支路中串接电容C。
如图5所示。
此时系统的总电容减小,振荡频率变高,走时增快。
只要经过耐心的反复试验,就可以调整走时精度。
因此,晶振可用于时钟信号发生器。
2、随着电视技术的发展,近来彩电多采用500kHz或503 kHz的晶体振荡器作为行、场电路的振荡源,经1/3的分频得到 15625Hz的行频,其稳定性和可靠性大为提高。
面且晶振价格便宜,更换容易。
3、在通信系统产品中,石英晶体振荡器的价值得到了更广泛的体现,同时也得到了更快的发展。
许多高性能的石英晶振主要应用于通信网络、无线数据传输、高速数字数据传输等石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本结构大致是从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。