晶振的主要参数及其对电路的影响
- 格式:doc
- 大小:79.00 KB
- 文档页数:3
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。
晶振的工作原理一、什么是晶振?晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。
晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号.晶振是晶体振荡器的简称。
它用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。
在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
高级的精度更高。
有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。
晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻。
数字电路的工作是根据电路设计,在某个时刻专门完成特定的任务,如果没有一个时序控制的标准时刻,整个数字电路就会成为“聋子”,不知道什么时刻该做什么事情了。
晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。
通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。
有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。
如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
电路中,为了得到交流信号,可以用RC、LC谐振电路取得,但这些电路的振荡频率并不稳定。
在要求得到高稳定频率的电路中,必须使用石英晶体振荡电路。
石英晶体具有高品质因数,振荡电路采用了恒温、稳压等方式以后,振荡频率稳定度可以达到10^(-9)至10^ (-11)。
广泛应用在通讯、时钟、手表、计算机……需要高稳定信号的场合。
石英晶振不分正负极, 外壳是地线,其两条不分正负二、晶振的使用晶振,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联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联谐振,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,在这个极窄的频率范围内,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。
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irms电流-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言是一篇文章中非常重要的部分,它通过扼要描述文章的重点和目的来引导读者进入整个论文的阅读。
而在本文中,我们的主要关注点是晶振的irms电流。
晶振作为无线电设备中常见的元器件之一,扮演着非常重要的角色。
它不仅能够提供时钟信号,确保设备的正常运行,还在许多其他应用中发挥着关键作用。
在正文中,我们将更详细地介绍晶振的基本原理和irms 电流对晶振的影响。
此外,本文目的是帮助读者更好地理解晶振的irms电流,并提供相关的研究展望和总结。
通过对晶振的irms电流进行深入的探讨,我们可以更好地应用晶振于无线电设备,并进一步提高设备的性能和稳定性。
接下来,我们将首先介绍晶振的基本原理,包括晶体振荡器和晶体谐振频率的概念。
然后,我们将详细讨论irms电流对晶振的影响,包括其产生的原因和对晶振性能的影响。
最后,在结论部分,我们将对本文进行总结,并展望未来对晶振irms电流的进一步研究方向。
希望通过本文的阅读,读者能够对晶振的irms 电流有一个全面的了解,并能够在实际应用中更好地利用这一知识。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以分为以下几个方面:首先,我们将介绍本文的整体框架和组织结构,以便读者能够更好地理解文章内容的安排与展开。
本文分为引言、正文和结论三个部分,各个部分的主要内容和目的将在下文中详细说明。
其次,我们将对引言部分进行概述,简要介绍本文所要探讨的主题——晶振的irms电流。
引言部分旨在引起读者的兴趣,明确文章的研究背景和意义,并用简练的语言将主要观点概括出来。
接着,我们将描述本文的主要结构和内容安排。
正文部分将分为两个主要小节:第一个小节将介绍晶振的基本原理,包括晶振的原理结构、工作原理、性能参数等;第二个小节将着重探讨晶振的irms电流,包括irms 电流的定义、测量方法、影响因素以及其在电子设备中的应用等内容。
通过对这两个方面的探讨,读者将了解到晶振作为一种重要的电子元器件在电路中扮演的角色和影响。
晶振主要规格参数
晶振作为一种能够提供稳定高精度信号的元器件,广泛应用于电子产品中。
不同规格的晶振具有不同的频率和精度,其主要规格参数如下:
1. 频率:指晶振振荡的频率,通常使用单位为MHz。
不同频率的晶振可以满足不同的应用需求,例如8MHz晶振可以用于微控制器的时钟源,而3
2.768kHz晶振则常用于实时时钟电路。
2. 精度:指晶振的频率精度,通常用ppm(百万分之一)表示。
精度越高的晶振,提供的信号越接近理论值且越稳定,一般应用于高精度要求的场景。
3. 工作电压(Vcc):指晶振正常工作所需的电压范围。
晶振的工作电压一般为3.3V或5V。
在应用中要注意,如果工作电压过高或过低,都会影响晶振的稳定性。
4. 静态电容(C1、C2):晶振的主要参数之一,通常在晶振的产品手册中标明。
它对于晶振的频率稳定性有着至关重要的作用。
C1和C2的大小应根据晶振的特性和工作电压来选择。
5. 工作温度范围(TC):指晶振正常工作的温度范围。
一般来说,晶振的TC为-20℃至70℃或-40℃至85℃,但也有更广泛或更窄的工作温度范围。
总之,晶振的规格参数对于不同的应用场景有不同的要求,如精度、工作电压、静态电容和工作温度范围等等。
在选择晶振时,应该根据实际应用需求,综合评估以上规格参数来进行选择。
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。
晶振电路周期性输出信号的标称频率(Normal Frequency),就是晶体元件规格书中所指定的频率,也是工程师在电路设计和元件选购时首要关注的参数。
晶振常用标称频率在1~200MHz之间,比如32768Hz、8MHz、12MHz、24MHz、125MHz等,更高的输出频率也常用PLL(锁相环)将低频进行倍频至1GHz以上。
输出信号的频率不可避免会有一定的偏差,我们用频率误差(Frequency Tolerance)或频率稳定度(Frequency Stability)来表示,单位是ppm,即百万分之一(parts per million)(1/106),是相对标称频率的变化量,此值越小表示精度越高。
比如,12MHz晶振偏差为±20ppm,表示它的频率偏差为12×±20Hz=±240Hz,即频率范围是(11999760~12000240Hz)。
另外,还有一个温度频差(Frequency Stability vs Temp),表示在特定温度范围内,工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离,它的单位也是ppm。
我们经常还看到其它的一些参数,比如负载电容、谐振电阻、静电容等参数,这些与晶体的物理特性有关。
石英晶体有一种特性,如果在晶片某轴向上施加压力时,相应施力的方向会产生一定的电位。
相反的,在晶体的某轴向施加电场时,会使晶体产生机械变形;如果在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,机械形变振动又会产生交变电场,尽管这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。
当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(与切割后的晶片尺寸有关,晶体愈薄,切割难度越大,谐振频率越高)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。
将石英晶片按一定的形状进行切割后,再用两个电极板夹住就形成了无源晶振,其符号图如下所示:下图是一个在谐振频率附近有与晶体谐振器具有相同阻抗特性的简化电路。
晶振电路原理作用
晶振电路是一种用于产生稳定频率的电路,主要由晶体振荡器和相关的电路元件组成。
晶振电路的作用是提供一个精确的时钟信号,以供其他电子设备进行同步操作。
晶振电路主要基于晶体振荡器的特性工作,晶体振荡器是由晶体谐振的特性来产生稳定频率的电路元件。
晶体振荡器中包含一个晶体谐振器,通过在该谐振器上加入适当的电路,可以使晶体谐振器在其谐振频率附近振荡。
晶体振荡器还包括一些放大和反馈网络,用于增加振荡的幅度和保持振荡的稳定性。
晶振电路的输出频率通常被称为振荡频率,一般用赫兹(Hz)来表示。
不同的晶体振荡器可以提供不同的频率,从几千赫兹到几百兆赫兹不等。
这些频率可以根据具体需求进行选择和调整。
晶振电路在电子设备中有着广泛的应用。
它可以用作时钟源,提供稳定的时钟信号来同步和协调其他电路的操作。
例如,在计算机中,晶振电路用于控制处理器和其他硬件设备的时序,以确保它们能够按照正确的速度和时间进行操作。
晶振电路还可以用于通信设备中,以确保数据的传输和接收能够按照预定的频率进行。
总之,晶振电路的作用是提供一个稳定精确的时钟信号,以供其他电子设备进行同步操作。
它在许多电子设备中起着重要的作用,保证了设备的正常工作和性能的稳定。
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(Crystal Oscillator)是一种用于产生稳定频率的电子元件,广泛应用于各种电子设备中。
它是基于晶体的压电效应而工作的,能够将电能转换为机械振动,进而产生稳定的电信号。
晶振的工作原理可以分为以下几个方面:
1. 晶体的压电效应:晶振的核心部件是晶体,通常使用的是石英晶体。
石英晶体具有压电效应,即在受到外力作用时会产生电荷分布的变化,从而产生电势差。
这种压电效应使得晶体具有机械振动的能力。
2. 电路的谐振:晶振通常采用谐振电路来实现稳定的振荡。
谐振电路由晶体、电容和电感等元件组成,通过调整电路的参数,使得电路能够在特定的频率下产生谐振。
晶振的频率由晶体的物理特性决定,通过选择适当的晶体和电路参数,可以实现所需的频率输出。
3. 反馈放大:晶振在工作过程中需要保持振荡的稳定性,这就需要通过反馈放大来实现。
晶振电路中通常会添加一个放大器,将晶体的输出信号放大后再送回给晶体,使其继续产生振荡。
通过适当的反馈,可以实现振荡频率的稳定。
4. 温度补偿:晶振的频率受到温度的影响较大,为了保持频率的稳定,通常会在晶振电路中加入温度补偿电路。
温度补偿电路可以根据环境温度的变化自动调整电路参数,使得晶振的频率保持在稳定的范围内。
总结起来,晶振的工作原理是基于晶体的压电效应和谐振电路的相互作用。
通过合理设计电路参数和加入温度补偿电路,可以实现稳定的频率输出。
晶振广泛应用于各种电子设备中,如计算机、手机、通信设备等,为这些设备提供稳定的时钟信号和频率参考。
晶振的作用与原理一,晶振的作用(1)晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。
(2)晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号.晶振是晶体振荡器的简称。
它用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。
在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
高级的精度更高。
有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。
(3)晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻。
数字电路的工作是根据电路设计,在某个时刻专门完成特定的任务,如果没有一个时序控制的标准时刻,整个数字电路就会成为“聋子”,不知道什么时刻该做什么事情了。
(4)晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。
通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。
有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。
如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
(5)电路中,为了得到交流信号,可以用RC、LC谐振电路取得,但这些电路的振荡频率并不稳定。
在要求得到高稳定频率的电路中,必须使用石英晶体振荡电路。
石英晶体具有高品质因数,振荡电路采用了恒温、稳压等方式以后,振荡频率稳定度可以达到10^(-9)至10^(-11)。
广泛应用在通讯、时钟、手表、计算机……需要高稳定信号的场合。
石英晶振不分正负极, 外壳是地线,其两条不分正负二,晶振的原理;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。
有源晶振电流
有源晶振(也称为振荡器晶体模块)是一种集成了石英晶体和振荡电路的电子组件,能够在提供适当电源后直接输出稳定的时钟信号。
有源晶振的电流消耗是一个重要的性能参数,它决定了晶振在电路中的功耗,进而影响整个系统的能效。
有源晶振的电流消耗主要由以下几部分组成:
1. 振荡电路电流:这是有源晶振内部振荡电路工作所需的电流,包括晶体管、阻容元件等的静态功耗。
2. 驱动电流:为了维持振荡,晶振需要对外部负载电容进行电荷和放电操作,这会产生一定的驱动电流。
3. 静态电流:即使在没有输出信号时,晶体和振荡电路也会有一定的漏电流,这部分电流称为静态电流。
电流消耗会随着晶振的工作频率、负载电容、电源电压以及环境温度等因素而变化。
一般来说,高频晶振的电流消耗会比低频晶振高,因为高频振荡需要更快的电荷转移速度。
在选择有源晶振时,需要考虑其电流消耗是否符合系统的功耗要求。
例如,对于便携式电子设备来说,低功耗的晶振更为合适;而对于工业控制系统,则可能更注重晶振的稳定性和可靠性,对电流消耗的要求相对宽松。
为了准确测量有源晶振的电流消耗,可以使用示波器、数字万用表或专用的电源分析仪器。
测量时,将晶振接入电路中,并确保所有外部条件(如温度、电源电压)都符合晶振的规格要求。
然后,测量晶振两端的电压和流过晶振的电流,从而计算出总的电流消耗。
在实际应用中,还需要注意晶振的工作电流可能会随时间和温度变化而波动,因此在设计电路时要考虑一定的余量,以确保系统长期稳定运行。
晶振应用场景和指标要求
晶振是一种用于产生稳定的电子信号的电子元件,它在许多电
子设备中都有广泛的应用。
以下是晶振的一些应用场景和指标要求:
1. 应用场景:
通信设备,晶振被广泛应用于无线通信设备、移动电话、卫
星通信等领域,用于产生稳定的时钟信号。
计算设备,晶振被用于计算机、微处理器、微控制器等设备中,以确保各个部件之间的协调和同步。
消费电子,晶振也广泛应用于各种消费电子产品,如电视、
音响、数码相机等,用于时序控制和数据传输。
工业控制,在工业自动化领域,晶振被用于PLC(可编程逻
辑控制器)、传感器和执行器等设备中。
2. 指标要求:
频率稳定性,晶振的频率稳定性是其最重要的指标之一,通常用ppm(百万分之一)来衡量,要求频率稳定性高,以确保设备的正常运行。
温度特性,晶振的频率随温度变化的特性也是需要考虑的,一般要求温度特性尽可能小,以适应不同的工作环境。
相位噪声,对于一些高要求的应用场景,如通信设备,对晶振的相位噪声也有一定的要求,要求相位噪声尽可能低。
工作温度范围,晶振的工作温度范围也是一个重要的指标,一般要求能够适应广泛的工作温度范围,特别是在工业领域。
总的来说,晶振作为一种重要的电子元件,在各种电子设备中都有着广泛的应用,其频率稳定性、温度特性、相位噪声和工作温度范围等指标都是需要考虑的重要因素。
在不同的应用场景下,对晶振的要求也会有所不同,因此在选择晶振时需要根据具体的应用需求来进行综合考虑。
晶振的主要参数及其对电路的影响晶振的测试报告Crystal First Failure FL RR DLD2 RLD2 SPDB C0 C0/C1 C1 L ppm Ohms Ohms Ohms dB pF fF mHHigh Limit 20.0 80.0 8.0 80.0 -2.0 7.0Low Limit -20.0 1.01 PASS 3.45 50.57 2.24 54.39 -4.66 3.83 3,744.84 1.02 10.752 PASS -5.84 32.05 4.18 36.30 -6.96 3.86 4,113.29 0.94 11.703 Fail DLD2High0.44 73.86 27.81 108.17 -3.59 3.74 3,613.27 1.03 10.634 Fail SPDBHigh-8.97 33.67 2.06 37.55 -0.44 3.92 5,538.01 0.71 15.545 PASS -1.27 40.11 1.65 42.75 -7.86 3.89 3,955.09 0.98 11.176 PASS -6.74 30.12 4.38 34.23 -9.58 3.81 3,608.85 1.06 10.427 PASS -3.52 41.97 1.52 42.86 -6.95 3.85 4,670.19 0.82 13.358 PASS 1.13 38.34 2.07 40.46 -4.15 3.88 5,017.95 0.77 14.239 PASS -7.01 21.31 0.73 21.80 -9.89 3.83 3,018.17 1.27 8.6710 Fail DLD2High-3.62 24.75 52.36 78.55 -10.30 3.86 2,943.39 1.31 8.37晶振的等效电器模型C0 ,是指以水晶为介质,由两个电极形成的电容。
晶振等效电路中的各个参数
在晶振的等效电路中,有几个重要的参数,包括:
1. 谐振频率(Resonance Frequency):晶振的谐振频率是指在晶体的压电效应下,电路中产生的机械振动的频率。
这个频率是晶振的主要特性,通常以 MHz 或 kHz 为单位表示。
2. 负载电容(Load Capacitance):负载电容是指与晶振并联的电容,它会影响晶振的谐振频率和工作稳定性。
负载电容的大小需要根据具体的晶振规格和应用要求来选择。
3. 动态电阻(Dynamic Resistance):动态电阻是指晶振在谐振频率下的等效电阻。
它反映了晶体在振动过程中的能量损耗,动态电阻的值越小,晶振的能量损耗就越小,效率就越高。
4. 激励电平(Excitation Level):激励电平是指晶振所需的最小驱动功率。
晶振需要一定的激励电平时才能正常工作,如果激励电平过低,晶振可能无法起振或工作不稳定。
5. 品质因数(Quality Factor):品质因数是衡量晶振谐振特性的参数,它反映了晶振的频率选择性和能量损耗。
品质因数越高,晶振的频率稳定性和抗干扰能力就越强。
这些参数对于晶振的设计、选择和应用非常重要。
在实际使用中,需要根据具体的应用需求和晶振规格来确定合适的参数值,以确保晶振能够正常工作并满足性能要求。
如果你需要更详细的关于晶振等效电路中各个参数的信息,建议查阅相关的技术资料或咨询专业的工程师。
晶振的负载电容静态电容等效电路晶体振荡器(简称晶振)是一种基于晶体谐振原理的电子元件,被广泛应用于各种电子设备中。
在晶振的实际应用中,负载电容是一个非常重要的参数,它决定了晶振的稳定性和频率精度。
本文将介绍晶振的负载电容静态电容等效电路。
一、晶振的工作原理晶振是一种利用晶体的谐振特性来产生稳定的高频振荡信号的电子元件。
晶振由晶体、激励电路和负载电容组成。
当激励电路给晶体施加一定的电压时,晶体会产生自身的振荡,这个振荡的频率由晶体的谐振频率决定。
晶体振荡频率的稳定性和精度主要由晶体的质量和负载电容决定。
二、负载电容的作用负载电容是指晶振中与晶体并联的电容。
负载电容的作用是为了稳定晶体振荡频率,使其能够在一个较大的温度范围内保持相对稳定的频率。
在晶振电路中,负载电容与晶体的串联等效电容就是晶振的静态电容。
负载电容的大小对晶振的频率稳定性和精度有着直接的影响。
三、负载电容静态电容等效电路晶振的负载电容静态电容等效电路如图所示。
在电路中,晶体的串联等效电容为C1,负载电容为C2。
这两个电容并联后,等效电容C 等就是晶振的静态电容。
晶振的负载电容静态电容等效电路四、负载电容的选择负载电容的选择应根据晶体的特性和应用场合来确定。
一般来说,负载电容的大小应为晶体串联等效电容的两倍,这样可以保证晶振的频率稳定性和精度。
负载电容的类型有很多种,常用的有铝电解电容、钽电解电容和陶瓷电容等。
不同类型的电容有着不同的特性和适用范围,选择时应根据具体情况进行选择。
五、总结晶振的负载电容静态电容等效电路是晶振电路中一个非常重要的参数。
负载电容的大小直接影响晶振的频率稳定性和精度。
选择合适的负载电容可以保证晶振的工作稳定性和精度。
在实际应用中,应根据晶体的特性和应用场合来选择合适的负载电容。
晶振的测试陈述之杨若古兰创作晶振的等效电器模型C0,是指以水晶为介质,由两个电极构成的电容.也称为石英谐振器的并联电容,它相当于以石英片为介质、以两电极为极板的平板电容器的电容量和支架电容、引线电容的总和.几~几十pF.R1等效石英片发生机械形变时材料的能耗;几百欧C1反映其材料的刚性,10^(-3)~ 10^(-4)pFL1大体反映石英片的质量.mH~H晶振各种参数晶振的一些参数其实不是固定的大部分是会随温度、频率、负载电容、激励功率变更的RR 谐振电阻越小越好影响:过大形成不容易起振、电路不波动阻抗RR 越小越容易起振,反之若ESR 值較高則較不容易起振.所以好的Crystal 設計應在ESR 與Co 值間取得平衡.C1动态电容L1动态电感C0静电容影响:不克不及太高,否則易发生较大的副波,影响频率波动性LRC影响:LRC电路的Q值等于(L/C)^0.5 /R 因为而L较大,C与R很小,石英晶振的Q值可达几万到几百万.Q值越大位于晶振的感性区间,电抗曲线陡峭,稳频功能极好.FL特定负载电容和激励功率下频偏越小越好DLD2分歧驱动功率下:阻抗最大-阻抗最小越小越好影响:导致时振时不振,形成睡眠晶体制作净化不良DLD2(Drive Level Dependency 2):在分歧的功率驅動Crystal 時,所得之最大阻抗與最小阻抗之差.DLD2越小越好,當Crystal 製程受净化時,則DLD2值會偏高,導致時振與時不振現象,即(”Crystal Sleeping”).好的Crystal 不因驅動功率變化,而產生較高的阻抗差異,形成品質異常.目前,許多水晶製造礙於製程管理控制及良率欠安,並不主動提供此主要指標參數給客戶.备注:测出来很好不代表此参数很好,因为是取点法测试的.RLD2分歧驱动功率下:阻抗最大与DLD关系紧密在指定的变更功率范围内所量测到的最大阻抗Drive Level Dependency (maximum resistance – RR). FDLD2分歧驱动功率下:F最大-F最小越小越好制作净化不良影响:导致时振时不振,形成睡眠晶体在分歧的功率驅動Crystal 時,所得之最大頻率與最小頻率之差,稱為FLD2.FLD2 越小越好.當Crystal 製程受净化,則FLD2 值會偏高,導致時振與時不振現像,即「Crystal Sleeping」.好的Crystal 不因驅動功率變化,而產生較高的頻率差異,形成品質異常.目前,許多水晶製造礙於製程管理控制及良率欠安,並不主動提供此主要指標參數給客戶.SPDB寄生旌旗灯号强度与主旌旗灯号强度比值影响:如果太大了就有可能形成直接启机频偏,而且点窜负载电容不克不及改善.或者烤机以后温度变更以后频偏,冷却或者重启又正常了. 绝对值越大越好制作净化不良这个参数名字可以理解为SP DB 其具体含义如下听我细细道来SPDB(Difference in dB between Amplitude of FR and Highest Spur):Spurious 以dB 為單位時,SPDB 的絕對值越大越好.-3dB 為最低的请求,以防止振盪出不想要的副波(Spur)頻率,形成系統頻率不正確.“下图显示了石英谐振器的模态谱,包含基模,三阶泛音,5 阶泛音和一些乱真旌旗灯号呼应,即寄生模.在振荡器利用上,振荡器老是选择最强的模式工作.一些干扰模式有急剧升降的频率—温度特性.有时候,当温度发生改变,在必定温度下,寄生模的频率与振荡频率分歧,这导致了“活动性降低”.在活动性降低时,寄生模的激励惹起谐振器的额外能量的耗费,导致Q 值的减小,等效串联电阻增大及振荡器频率的改变.当阻抗添加到相当大的时候,振荡器就会停止,即振荡器失效.当温度改变阔别活动性降低的温度时,振荡器又会从头工作.寄生模能有适当的设计和封装方法控制.不竭批改电极与晶片的尺寸关系(即利用能陷准绳),并坚持晶片主平面平行,如许就能把寄生模最小化”上面这段话看了是不是有点晕,说实话我也有点晕.但是从上面我们可以总结出如下几个结论:1.泛音晶振石英谐振器的模态谱,包含基模,三阶泛音,5 阶泛音和一些乱真旌旗灯号呼应,即寄生模. 寄生模的存在.2.在振荡器利用上,振荡器老是选择最强的模式工作.一些干扰模式有急剧升降的频率—温度特性.寄生模会随温度频率变更,而且影响振荡.3.寄生模的缺陷是因为晶振的制作工艺形成.上去就很明确了,SPDB是一个衡量主频强度与寄生模强度差值的量(主频幅度/寄生频率取对数吧).这个值越小越好,代表寄生模越小.TS负载电容变更对频率的影响率影响频偏对负载电容变更敏感形成电路不波动越小越好TS(Trim Sensitivity of Load Measurement):負載電容變化時,對晶體頻率變化量的影響,單位為ppm / pF. 影响:此值過大時,很容易在分歧的負載電容感化下,產生極大的頻率飄移.温度频差制作工艺分歧格会使曲线严重偏离超出图二暗影部分影响:频率随温度变更分歧切割角度对曲线的影响石英晶体结构实例成绩:进入杂质或者有银屑、镀银偏了、镀银内部裂痕微调银镀偏灰尘、银屑、晶片缺角。
晶振并联电阻晶振是电子产品中常用的一种重要元件。
它能够提供稳定的时钟信号,使电子设备能够按照预定的频率和时间运行。
晶振的工作原理是利用晶体的共振来产生高稳定性的振荡信号。
在电路中,为了保证晶振的稳定性和可靠性,通常会在晶振的引脚上并联一定的电阻。
本文将着重讲述晶振并联电阻的相关知识,具体内容如下:一、晶振简介1.1 晶振的类型根据振荡方式的不同,晶振可以分为普通振荡器、温补振荡器、电容调谐振荡器、表面声波振荡器等。
其中,普通振荡器最为常见,应用领域广泛,包括通讯、控制、计算机、电视、音响等各种电子设备。
晶振的主要参数包括谐振频率、频率稳定度、输出波形、工作温度范围、电源电压等。
其中,频率稳定度是晶振最为关键的指标之一,它直接影响着电路的稳定性和精度。
1.3 晶振的使用方法在电路中使用晶振时,需要将晶振的输出端连接到需要精确时钟信号的器件的时钟输入端口,如微控制器、计数器等。
通常将晶振的引脚连接到电路板上,并通过焊接来固定。
2.1 抑制晶振谐波晶振在工作时会产生谐波,这些谐波会对电路的稳定性和抗干扰性造成影响。
通过在晶振引脚上并联一定大小的电阻,可以有效地抑制晶振的谐波幅度,提高其稳定性和抗干扰性,从而保证电路的可靠性和精度。
2.2 调整晶振频率晶振的频率与晶体的特性、工作温度、电源电压等因素都有关系。
在生产过程中,会出现一定的偏差。
通过在晶振引脚上并联一定的电阻,可以微调晶振的频率,以达到所需的精度和稳定性要求。
2.3 防止过电压损坏晶振在工作时会受到一定的电压干扰和浪涌,如果没有适当的保护措施,很容易受到损坏。
通过在晶振引脚上并联一定的电阻,可以降低其受到的电压干扰和浪涌,避免晶振被过电压损坏。
3.1 电阻大小的选择晶振并联电阻的大小需要根据晶振的参数和电路要求来确定。
一般情况下,晶振的引脚上会并联一个10欧姆的电阻,以抑制谐波和提高稳定性。
如果需要调整频率或者防止电压浪涌等问题,可以根据实际情况适当调整电阻的大小。
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ts值的作用1. 什么是晶振ts值晶振ts值是晶振器的一个重要参数。
晶振器作为电子设备的时钟源,主要由晶体谐振器和放大器组成。
其中晶体谐振器可以认为是振荡回路中的声谐振器,它产生谐振振动,并将其传递给放大器。
晶振的ts值指的是晶体谐振器在室温下(一般在25℃)的谐振频率与25℃时的额定频率之比。
在生产制造中,通过对ts值进行调整,可以使得晶振器的频率精度更高,更符合产品的要求。
2. 晶振ts值的作用晶振ts值对于电子设备的精度和稳定性非常关键,在以下领域有着重要的应用:2.1 时钟精度作为时钟源,晶振器的频率必须非常精确,以确保电子设备的可靠性,尤其是在需要高精度计时的电子设备中,如计量仪器、GPS定位系统等。
通过控制晶振的ts值,可以使其精度更高,满足各种精度要求。
2.2 运放采样率晶振器的ts值也对于采样率的控制有着重要的作用,功率放大器、AD转换器、数模转换器等电路中的晶振器,都需要满足一定的采样率要求。
通过调整ts值,可以精确地控制晶振器的频率,保证采样率的准确性。
2.3 电路振幅除了频率精度,ts值对晶振器的最大振幅也有着影响。
通过调节ts值,可以使得晶振器的振幅符合设备规格,并避免因振幅过高或过低而导致电路工作不稳定。
3. 如何选择晶振ts值选择晶振ts值需要根据具体设备的要求来进行判断。
一般来说,需要考虑以下因素:3.1 设备需要的频率设备需要的频率是选择晶振ts值的重要判断因素。
如果需要的频率比晶振的额定频率要高,可以选择ts值较小的晶振器;如果需要的频率比晶振的额定频率低,可以选择ts值较大的晶振器。
3.2 需要精度如果需要高精度的时钟源,应该选择频率稳定度和精度较高的晶振器,并进行精细调节才能满足要求。
3.3 设备工作环境晶振器的工作环境也会影响到ts值的选择。
例如,如果设备需要在高温或低温环境下工作,需要选择特殊材质或特殊加工工艺的晶振器。
4. 总结晶振ts值是晶振器的重要参数,对于提高电子设备的稳定性和精度有着非常重要的作用。
晶振的尝试报告之阳早格格创做
晶振的等效电器模型
C0,是指以火晶为介量,由二个电极产死的电容.也称为石英谐振器的并联电容,它相称于以石英片为介量、以二电极为极板的仄板电容器的电容量战收架电容、引线电容的总战.几~几十pF.
R1等效石英片爆收板滞形变时资料的能耗;几百欧
C1反映其资料的刚刚性,10^(-3)~ 10^(-4)pF
L1大概反映石英片的品量.mH~H
晶振百般参数
晶振的一些参数本去没有是牢固的大部分是会随温度、频次、背载电容、激励功率变更的RR 谐振电阻越小越佳效率:过大制成没有简单起振、电路没有宁静
阻抗RR 越小越简单起振,反之若ESR 值較下則較没有简单起振.所以佳的Crystal 設計應正在ESR 與Co 值間博得仄稳.
C1动向电容
L1动向电感
C0静电容效率:没有克没有及太下,可則易爆收较大的副波,效率频次宁静性
LRC效率:LRC电路的Q值等于(L/C)^0.5 /R 果为而L较大,C与R很小,石英晶振的Q值可达几万到几百万.Q值越大位于晶振的感性区间,电抗直线陡峭,稳频本能极佳.
FL特定背载电容以及激励功率下频偏偏越小越佳
DLD2分歧启动功率下:阻抗最大-阻抗最小越小越佳效率:引导时振时没有振,制成睡眠晶机制制传染没有良
DLD2(Drive Level Dependency 2):正在分歧的功率驅動Crystal 時,所得之最大阻抗與最小阻抗之好.DLD2越小越佳,當Crystal 製程受传染時,則DLD2值會偏偏下,導致時振與時没有振現象,即(”Crystal Sleeping”).佳的Crystal 没有果驅動功率變化,而產死較下的阻抗好異,制废品質異常.暂时,許多火晶製制礙於製程管制统制及良率短安,並没有主動提供此要害指標參數給客戶.
备注:测出去很佳没有代表此参数很佳,果为是与面法尝试的.
RLD2分歧启动功率下:阻抗最大与DLD闭系稀切
正在指定的变更功率范畴内所量测到的最大阻抗Drive Level Dependency (maximum resistance – RR).
FDLD2分歧启动功率下:F最大-F最小越小越佳制制传染没有良效率:引导时振时没有振,制成睡眠晶体
正在分歧的功率驅動Crystal 時,所得之最大頻率與最小頻率之好,稱為FLD2.FLD2 越小越佳.當Crystal 製程受传染,則FLD2 值會偏偏下,導致時振與時没有振現像,即「Crystal Sleeping」.佳的Crystal 没有果驅動功率變化,而產死較下的頻率好異,制废品質異常.暂时,許多火晶製制礙於製程管制统制及良率短安,並没有主動提供此要害指標參數給客戶.
SPDB寄死旗号强度与主旗号强度比值效率:如果太大了便有大概制成直交开机频偏偏,而且建改背载电容没有克没有及革新.大概者烤机之后温度变更之后频偏偏,热却大概者沉开又仄常了. 千万于值越大越佳制制传染没有良
那个参数名字不妨明白为SP DB 其简直含意如下听尔细细讲去
SPDB(Difference in dB between Amplitude of FR and Highest Spur):Spurious 以dB 為單位時,SPDB 的絕對值越大越佳.-3dB 為最矮的央供,以预防振盪出没有念要的副波(Spur)頻率,制成系統頻率没有正確.“下图隐现了石英谐振器的模态谱,包罗基模,三阶泛音,5 阶泛音战一些
治真旗号赞同,即寄死模.正在振荡器应用上,振荡器经常采用最强的模式处事.一些搞扰模式有慢遽降落的频次—温度个性.偶尔间,当温度爆收改变,正在一定温度下,寄死模的频次与振荡频次普遍,那引导了“活动性下落”.正在活动性下落时,寄死模的激励引起谐振器的特殊能量的消耗,引导Q 值的减小,等效串联电阻删大及振荡器频次的改变.当阻抗减少到相称大的时间,振荡器便会停止,即振荡器做废.当温度改变近离活动性下落的温度时,振荡器又会沉新处事.寄死模能有适合的安排战启拆要领统制.没有竭建正电极与晶片的尺寸闭系(即应用能陷准则),并脆持晶片主仄里仄止,那样便能把寄死模最小化”
上头那段话瞅了是没有是有面晕,道真话尔也有面晕.然而是从上头咱们不妨归纳出如下几个论断:
1.泛音晶振石英谐振器的模态谱,包罗基模,三阶泛音,5 阶泛音战一些治真旗号赞同,即寄死模. 寄死模的存留.
2.正在振荡器应用上,振荡器经常采用最强的模式处事.一些搞扰模式有慢遽降落的频次—温度个性.寄死模会随温度频次变更,而且效率振荡.
3.寄死模的缺陷是由于晶振的制制工艺制成.
下去便很精确了,SPDB是一个衡量主频强度与寄死模强度好值的量(主频幅度/寄死频次与对于数吧).那个值越小越佳,代表寄死模越小.
TS背载电容变更对于频次的效率率效率频偏偏对于背载电容变更敏感制成电路没有宁静越小越佳
TS(Trim Sensitivity of Load Measurement):負載電容變化時,對晶體頻率變化量的影響,單位為ppm / pF. 效率:此值過大時,很简单正在分歧的負載電容效率下,產死極大的頻率飄移.
温度频好制制工艺分歧格会使直线宽沉偏偏离超出图二阳影部分效率:频次随温度变更分歧切割角度对于直线的效率
石英晶体结构
真例问题:加进纯量大概者有银屑、镀银偏偏了、镀银里里裂痕
微调银镀偏偏
灰尘、银屑、晶片缺角。