实用非门晶体振荡器原理及参数设计
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石英晶体、晶振介绍文摘2010-10-25 23:36:39 阅读50 评论0 字号:大中小订阅石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器、手机等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
可以说只要需要稳定时钟的地方,就必需要有晶体振荡器。
一:认识晶体、晶振常见晶体振荡器有两类,一类是无源晶体,也叫无源晶振,另一类是有源晶振,也叫钟振。
无源晶体外形如下图:(HC-49S 插脚)(HC-49S/SMD 贴片)无源晶体以以上两种封装的晶体最为常用,广泛应用于普通设备上,尤其是嵌入式设备,若对体积大小有要求,可以选择更小的贴片封装,如下图:(XG5032 贴片)(XS3225 贴片1,3脚有效,2,4脚为空脚)当前消费类电子如手机,MP4,笔记本等,XS3225封装最为常用。
具体关于晶体的封装及参数信息,请参考国内最大的高端晶体晶振厂家:浙江省东晶电子股份有限公司网站提供的信息:/product.aspx/23无源晶体说穿了就是封装了一下晶体,在晶体两面镀上电极引出两根线即可,那么有源晶振就是在无源晶体的基础上加了一个晶体振荡电路,,比如采用一个74HC04或者54HC04之类的非门与晶体勾通三点式电容振荡电路,所以它具有电源,地,时钟输出三个脚,有些还会增加一个脚,就是晶振工作控制脚,当不需要工作的时候,可以关掉晶振降低功耗。
如下图:(OS3225 与XS3225外形一样,只是脚位定义不同1:EN控制脚,2:GND地,3:OUT信号输出,4:VCC电源,一般为3.3V 或者5V)。
晶振内部振荡电路等效图如下:非门5404的输出脚2就是信号输出脚。
二:晶体振荡电路原理分析(本篇由东晶电子网上独家代理创易电子提供技术文档)我们以最常见得MCU振荡电路为例,参考电路如下:很多人做MCU51单片机得时候,不明白晶体两边为什么要加两个电容,大小一般在15pF~33pF之间,有些特殊的,还需要在晶体上并联一个大电阻,一般老师的解释是提高晶体振荡电路的稳定性,有助于起振,而对于其根本原理没有解释。
晶体振荡器原理晶体振荡器(Crystal Oscillator)是一种电子元件,它可以用来产生固定的频率信号。
它的工作原理是基于晶体的特性,利用晶体的折射率和反射率来产生一个固定频率的信号。
一. 晶体原理晶体振荡器是基于晶体的特性来工作的。
晶体是由一种结构排列构成的物质,它可以反射和折射电磁波。
晶体中的电磁波会受到晶体的折射率和反射率的影响,这样就可以产生一个固定频率的信号。
二. 晶体振荡器的工作原理晶体振荡器的工作原理是利用晶体的折射率和反射率来产生一个固定频率的信号。
它的工作原理如下:1. 晶体振荡器由一个晶体片和一个电路构成,晶体片由一种可以反射和折射电磁波的物质构成。
2. 当一个外部信号输入到晶体振荡器的电路中时,晶体片会受到折射和反射的作用,从而产生一个固定频率的信号输出。
3. 晶体振荡器的频率和频率稳定性取决于晶体片的特性,可以通过改变晶体片的形状来调整晶体振荡器的频率。
三. 晶体振荡器的应用晶体振荡器广泛应用于电子产品中,如电视、收音机、手机、电脑等。
它们可以用来产生一个固定频率的信号,用来同步和校准电子产品的工作频率,从而提高电子产品的性能。
此外,晶体振荡器还可以用来产生时钟信号,用来控制电子产品的时序。
总结晶体振荡器是一种电子元件,它可以用来产生固定的频率信号。
它的工作原理是基于晶体的特性,利用晶体的折射率和反射率来产生一个固定频率的信号。
晶体振荡器广泛应用于电子产品中,可以用来产生一个固定频率的信号,用来同步和校准电子产品的工作频率,从而提高电子产品的性能,也可以用来产生时钟信号,用来控制电子产品的时序。
晶体振荡器原理
晶体振荡器是一种基于晶体的电子器件,其原理是将晶体的共振频率用于产生稳定的时钟信号或者振荡信号。
晶体振荡器由晶体谐振腔和放大器组成。
晶体谐振腔包含一个晶体片和与之并联的电容器。
晶体片通常是石英晶体,并且具有特定的结构和物理特性。
当外加电场作用于晶体片上时,晶体片会发生压电效应,导致晶体片的形状发生微小的变化。
这种微小的变化会改变晶体片的电容特性,进而改变晶体片的谐振频率。
在晶体振荡器中,放大器负责放大晶体片的谐振振幅,并提供正反馈。
当晶体片的谐振频率与放大器提供的增益一致时,振荡信号被放大并输出。
这个输出信号经过滤波电路后,可作为稳定的时钟信号或者振荡信号使用。
晶体振荡器的稳定性非常重要,因为它的输出频率需要非常准确和稳定。
为了提高稳定性,晶体片被精确切割和加工,并且被放置在温度稳定的环境中。
此外,晶体振荡器还可以根据需要进行调谐和校准,以确保输出频率的准确性。
总结起来,晶体振荡器通过利用晶体片的谐振性质和放大器的正反馈作用,可以产生稳定准确的时钟信号或振荡信号。
这种稳定性使其在许多电子设备和系统中得到广泛应用,例如计算机、通信设备、雷达、导航系统等。
9种晶体振荡器电路汇总一、70MHz并联晶体振荡器电路:图1. 70MHz并联晶体振荡器电路三极管TV2进行信号放大,经电容C8耦合输出。
其中,电阻RI、R2和电阻R5、R6、R7是三极管VT1和VT2的直流偏置元件。
L2是高频扼流线圈,给振荡管VT1的集电极电流提供一个直流通路。
C2为隔直电容。
C3、C7是交流旁路电容,使VT1的发射极处于交流零电位,但直流电位不为零。
电感L1,电容C6,电阻R3为改善电源滤波电路,其作用是减少纹波电压以振高直流分量。
略调电容C4、C8,可以改变耦合信号的大小。
1.元器件选择电容C1为20p,C2为100p,C3、C7为820p,C4为56p,C5、C8为47p, C6为47u/50V。
电感L1为22uH(色码电感),L2为0.3uH。
电阻R1为1.6kΩ,R2为1kΩ,R3为750Ω,R4为180Ω、1W,R5为1.3kΩ,R6为3kΩ,R7为360Ω,R8为470Ω,R9—R12为300Ω、2W。
三极管VT1、VT2选3DG82B,65≤β≤115。
晶体SJT用JA9B型-70MHz。
继电器KM为JUC-1M。
2.使用时应注意(1) 在应用石英晶体时,有一个必须注意的实际问题,这就是晶体本身的激励功率。
激励功率较大时,输出功率也大,这时,晶体三极管引入的噪声影响不大。
但是,晶体激励功率过大会使晶体长期稳定性(老化特性)变坏。
晶体激励功率小时,长期稳定性较好,但是使用低噪电子元件技术网是第一个针对电子元器件应用、选型和实用设计方案的技术网络媒体。
声晶体三极管较佳。
(2) 由于晶体频率受温度影响很大,为保证对晶体频率稳定度的要求,必须注意晶体恒温。
即将晶体放在恒温槽内,由恒温控制电路来保证恒温槽内的温度使其维持在晶体的拐点温度。
因此,为使振荡频率和震荡幅度稳定,将晶体SJT和VT1、VT2放入恒温箱内。
恒温箱是用R9-R12四只2W金属膜电阻加热,一只小型密封温度继电器KM作温度控制元件。
石英晶体振荡器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。
1.晶振概述晶振一般指晶体振荡器。
晶体振荡器BAV99-7是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片),石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振;并添加到包装内部IC形成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。
其产品一般用金属壳包装,也用玻璃壳包装.陶瓷或塑料包装。
2.晶振的工作原理石英晶体振荡器是一种由石英晶体压电效应制成的谐振器件。
其基本组成大致如下:从石英晶体上按一定方向角切下薄片,在两个对应面涂上银层作为电极,在每个电极上焊接一根导线,连接到管脚上。
此外,封装外壳构成石英晶体谐振器,简称石英晶体或晶体.晶体振动。
其产品一般用金属外壳包装,也有玻璃外壳.陶瓷或塑料包装。
如果在石英晶体的两个电极上增加一个电场,晶片就会发生机械变形。
相反,如果在晶片两侧施加机械压力,就会在晶片的相应方向产生电场,这种物理现象称为压电效应。
如果在晶片的两极上增加交变电压,晶片会产生机械振动,晶片的机械振动会产生交变电场。
一般来说,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常小,但当外部交变电压的频率为特定值时,振幅明显增远大于其他频率,称为压电谐振,与1C电路的谐振现象非常相似。
其谐振频率与晶片切割方法相似。
.几何形状.尺寸等相关。
晶体不振动时,可视为平板电容器,称为静电电容器C,晶片的大小和几何尺寸.与电极面积有关,一般几种皮法到几十种皮法。
当晶体振荡时,机械振动的惯性可以与电感1相等。
一般1值为几十豪亨到几百豪亨。
电容C可以等效晶片的弹性,C值很小,一般只有O.0002~0.1皮法。
晶振的应用电路原理图1. 晶振的基本原理晶振是一种通过压电效应产生机械振动并将其转换为电信号的器件。
它由一个压电晶体和其中的振荡电路组成。
当施加外部电场时,压电晶体会产生机械振动,这个振动会被感应电路转换为电信号。
这样就形成了一个可控频率的电信号源。
2. 晶振的主要特点•稳定性高:晶振的频率稳定性非常高,可控制在几个十分之一的范围内。
•可调谐性强:可以通过改变施加在晶振上的电场来实现频率的调整。
•占用空间小:晶振的尺寸通常很小,适合集成在电子设备中。
3. 晶振的应用领域晶振广泛应用于各种电子设备中,其中包括但不限于: - 通信设备:晶振常被用作时钟信号源,用于同步数据传输。
- 微处理器和微控制器:晶振用于提供主频信号,控制CPU的运行速度。
- 音频设备:晶振用于提供精确的时基信号,用于音频数字转换等应用。
- 电源管理:晶振用于提供时钟信号,控制电源管理电路的运行。
4. 晶振应用电路的原理图以下是一个晶振应用电路的基本原理图:晶振应用电路原理图:===========================_______| |VIN ---| || ||_______||-----| |--- -----| | | || R | | C || | | |--- -----| |-----|VOUT===========================•VIN:输入电压,用于提供晶振所需的电场。
•VIN和晶振之间的线条表示数据传输和电场耦合。
•VOUT:输出电压,表示晶振振动产生的电信号。
•R:电阻,用于控制晶振的振荡频率。
•C:电容,用于滤波和稳定晶振的输出信号。
5. 晶振应用电路的工作原理晶振应用电路的工作原理如下: 1. 输入电压VIN施加在晶振上,产生电场。
2. 电场作用下,晶体产生机械振动。
3. 振动信号被感应电路转换为电信号,输出为VOUT。
4. 输出电压VOUT经过电阻R和电容C的滤波和稳定处理,得到稳定的振荡信号。
晶振电路的工作原理
晶振电路是一种用于产生高精确度时钟信号的电路,被广泛应用于各种电子设备中。
它由晶体谐振器和相关的放大电路组成。
晶振电路的工作原理如下:
1. 晶体谐振器:晶振电路的核心是晶体谐振器。
晶体谐振器通常由晶体片和电极组成,晶体片是一种具有特定晶格结构的压电材料,可以通过外加电场而振动。
当施加一个特定频率的电场时,晶体片就会开始振动,并且产生稳定的机械共振。
因此,晶体谐振器能够产生非常稳定的振荡信号。
2. 反馈放大电路:晶振电路将晶体谐振器产生的振荡信号反馈给放大电路,以增加信号的幅度。
放大电路通常使用放大器和反馈网络组成,其中放大器用于放大输入信号,而反馈网络则将一部分输出信号反馈到输入端。
通过适当的放大倍数和反馈网络的设计,可以使晶振电路的输出信号保持在一个稳定的幅度。
3. 输出信号:通过经过放大的晶体谐振器信号,晶振电路可以产生一个高精确度的时钟信号作为输出。
该信号的频率由晶体谐振器的特性决定,而其稳定性和准确性则取决于晶体谐振器的品质和反馈放大电路的设计。
总体而言,晶振电路通过晶体谐振器的机械共振和反馈放大电路的协同作用,能够产生一个高精确度和稳定性的时钟信号。
这使得晶振电路成为各种电子设备中非常重要的组成部分,例如计算机、通信设备、消费电子产品等。
晶振原理图晶振是一种能够产生稳定频率的振荡器,广泛应用于各种电子设备中。
它的原理图如下所示:1. 晶体振荡器。
晶振的核心部件是晶体振荡器,它由晶体谐振器和激励电路组成。
晶体谐振器是一种能够在特定频率下产生机械振动的晶体元件,而激励电路则是为了维持晶体振荡器的振荡而设计的电路。
2. 晶振的工作原理。
晶振的工作原理是利用晶体谐振器的特性,在外加激励电压的作用下,使晶体谐振器产生机械振动,从而产生稳定的振荡信号。
这个振荡信号的频率由晶体谐振器的特性决定,通常在几十千赫至几百兆赫之间。
3. 晶振的应用。
晶振在电子设备中有着广泛的应用,比如在计算机、通信设备、家用电器等各种电子产品中都能看到它的身影。
它可以作为时钟信号发生器、频率标准源、通信调制解调器等各种用途。
4. 晶振的选型。
在实际应用中,选择合适的晶振对于电子设备的性能和稳定性至关重要。
一般来说,需要考虑的因素包括频率稳定性、温度稳定性、启动时间、功耗等。
根据具体的应用场景和要求,选择合适的晶振型号和参数非常重要。
5. 晶振的性能参数。
晶振的性能参数包括频率精度、频率稳定性、温度特性、启动时间、驱动能力等。
这些参数直接影响着晶振在电子设备中的性能表现,因此在选型时需要充分考虑这些参数。
6. 晶振的布局和设计。
在电路设计中,晶振的布局和设计也是非常重要的一环。
合理的布局和设计可以有效地减小晶振对于外界干扰的敏感度,提高电路的抗干扰能力,从而保证电子设备的稳定性和可靠性。
总结。
晶振作为一种能够产生稳定频率的振荡器,在电子设备中有着广泛的应用。
它的工作原理简单清晰,但在实际应用中需要考虑的因素较多。
正确选择和合理设计晶振,可以有效地提高电子设备的性能和稳定性,因此对于晶振的原理和应用有着深入的了解是非常重要的。
双极晶体管非门振荡电路
双极晶体管(BJT,Bipolar Junction Transistor)非门振荡电路是一种基于双极晶体管的振荡电路,它利用BJT的放大和开关特性来产生振荡。
这种电路通常用于产生固定频率的信号,例如用于无线电通信、信号处理或电子测量等应用中。
非门振荡电路的基本工作原理是利用正反馈来不断放大电路中的某个信号,直到它达到足够的幅度来克服电路中的损耗,从而维持稳定的振荡。
在BJT非门振荡电路中,BJT 被配置为放大器,并通过正反馈网络将输出信号的一部分反馈到输入端,从而产生振荡。
为了实现稳定的振荡,电路必须满足一定的条件,包括合适的增益、相位条件和适当的反馈等。
通常,还需要添加一些额外的电路元件,如电阻、电容和电感等,来调整振荡频率、控制振荡幅度和稳定电路工作。
需要注意的是,双极晶体管非门振荡电路的具体设计和实现可能因应用需求、工作条件和环境因素而有所不同。
因此,在实际应用中,需要根据具体的需求和条件进行电路设计和优化。
同时,还需要注意电路的稳定性和可靠性,以确保其长期稳定运行。
以上信息仅供参考,如果您需要更具体的技术细节或指导,建议咨询相关领域的专家或查阅相关的技术文档和资料。
⽯英晶体振荡器⽯英晶体振荡器⽯英晶体振荡器是⼀种⽤于频率稳定和选择频率的电⼦器件,它的主要作⽤是提供频率基准,由于它具有⾼稳定的物理化学性能、极⼩的弹性震动损耗以及频率稳定度⾼的特点,因此被⼴泛⽤于远程通信、卫星通信、移动电话系统、全球定位系统(GPS)、导航、遥控、航空航天、⾼速计算机、精密计测仪器及消费类民⽤电⼦产品中,是⽬前其它类型的振荡器所不能替代的.⼀、⽯英晶体谐振器的结构、振荡原理1、⽯英晶体振荡器的结构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。
⼆、⽯英晶体振荡器的等效电路与谐振频率1、等效电路⽯英晶体谐振器的等效电路如下图所⽰。
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Co,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L1来等效。
⼀般L1的值为⼏⼗mH 到⼏百mH。
无源32k晶振电路1. 介绍无源32k晶振电路是一种常用于时钟电路的元件,主要用于产生稳定的32kHz的时钟信号。
它由晶体振荡器和相关的辅助电路组成,能够提供高精度的时钟信号,广泛应用于各种电子设备中,如计算机、通信设备、电子表等。
2. 晶体振荡器的原理晶体振荡器是一种利用晶体的谐振特性产生稳定振荡信号的电路。
它由晶体谐振器、放大器和反馈网络组成。
晶体谐振器是晶体振荡器的核心部件,它利用晶体的压电效应,在特定的频率下产生共振。
常用的晶体谐振器有石英晶体和陶瓷晶体。
放大器是晶体振荡器中的放大环节,它负责放大晶体谐振器输出的信号,以保持振荡的稳定性。
反馈网络则将放大器输出的信号再次反馈到晶体谐振器中,使其保持振荡。
3. 无源32k晶振电路的设计无源32k晶振电路的设计需要考虑以下几个方面:3.1 晶体振荡器的选型首先需要选择合适的晶体振荡器,以满足32kHz的频率要求。
常见的32k晶振有石英晶体和陶瓷晶体两种,选择时需要考虑成本、精度和可靠性等因素。
3.2 放大器的设计放大器的设计需要保证对晶体振荡器输出的信号进行适当的放大,以提供稳定的振荡。
常见的放大器电路有共射放大器、共基放大器和共集放大器等,根据具体需求选择合适的放大器电路。
3.3 反馈网络的设计反馈网络的设计是保证晶体振荡器持续振荡的关键。
常见的反馈网络有串联反馈和并联反馈两种形式,选择时需要考虑稳定性和抑制杂散振荡的能力。
3.4 供电电路的设计无源32k晶振电路需要稳定的供电电路,以保证振荡器的正常工作。
供电电路可以采用稳压电源或者滤波电路等方式,以降低电源噪声对振荡器的影响。
4. 无源32k晶振电路的应用无源32k晶振电路广泛应用于各种电子设备中,常见的应用场景有:4.1 计算机时钟电路计算机中的时钟电路需要提供稳定的时钟信号,用于同步各个部件的工作。
无源32k晶振电路可以提供高精度的时钟信号,保证计算机的正常运行。
4.2 通信设备通信设备中的时钟同步也需要稳定的时钟信号,以保证数据的传输和接收的准确性。
晶振电路的工作原理晶振电路是一种常见的电子元件,被广泛应用于各种电子设备中。
它的工作原理是通过晶体的振动来产生稳定的频率信号,从而驱动其他电路的工作。
晶振电路的工作原理可以简单概括为晶体的振荡和放大。
晶振电路通常由晶体振荡器、放大器和反馈电路组成。
晶体振荡器是整个电路的核心部分,它由晶体谐振器和激励电路组成。
晶体谐振器是一种特殊的电子元件,它具有谐振的特性,可以在特定的频率下产生稳定的振荡。
激励电路负责提供足够的能量来激发晶体的振荡。
当激励电路给晶体谐振器提供足够的能量时,晶体开始振荡。
晶体的振荡是由晶格中的离子在电场作用下的周期性位移所引起的。
晶体的振荡频率由晶体谐振器的物理特性决定,通常在几十kHz到几百MHz之间。
晶体振荡器产生的振荡信号非常微弱,无法直接驱动其他电路的工作。
因此,晶振电路还需要放大器来放大振荡信号,使其达到足够的幅度。
放大器通常是由晶体管或集成电路构成的,它能够将微弱的振荡信号放大数百倍甚至数千倍,从而使其具有足够的能量来驱动其他电路的工作。
为了保持振荡信号的稳定性,晶振电路还需要反馈电路来提供反馈信号。
反馈电路将一部分振荡信号反馈给晶体振荡器,通过调整反馈信号的相位和幅度,使得振荡信号的频率和稳定性得以保持。
反馈电路通常由电容、电感和电阻等元件组成,通过调整这些元件的参数,可以实现对振荡频率和稳定性的控制。
晶振电路通过晶体的振荡和放大来产生稳定的频率信号,从而驱动其他电路的工作。
它在各种电子设备中起着重要的作用,如计算机、手机、电视等。
通过合理设计和调整晶振电路的参数,可以实现不同频率下的振荡和放大,满足不同应用的需求。
晶振的工作原理 The manuscript was revised on the evening of 2021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。
这个并联谐振电路加到一个负反馈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范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
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,就可以得到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大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC 的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。
一般的晶振的负载电容为15p或,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)的英文名称不同,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。
晶振的种类: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。
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,又会在相应的方向上产生电场,这种现象称为压电效应。
晶振电路简介晶振电路是一种常用于电子设备中用于稳定频率的电路,它由晶体振荡器、谐振电路和放大器三部分组成。
晶体振荡器是由一枚晶体和补偿电容组成的无源振荡器,其产生的稳定高频信号经由谐振电路进行过滤和放大,最终输出到电子设备中使用。
下面将详细介绍晶振电路的各个组成部分。
一、晶体振荡器晶体振荡器是整个晶振电路的核心部件,其负责产生稳定的高频信号。
晶体振荡器的制作材料是由类似石英等物质制成的微小晶体,其主要是利用晶体的固有振动频率来进行电子频率调制,进而产生一个稳定的高频振荡信号。
晶体振荡器能够以非常低的温度系数产生稳定的频率,因此在各种电子设备中都得到了广泛应用。
二、谐振电路谐振电路是晶振电路中用于过滤和放大高频信号的重要部分。
其主要由LC谐振电路和CR谐振电路两种组成。
LC谐振电路由电感和电容组成,它能够选择性地通过特定的频率和滤除其他频率,从而使晶体振荡器产生的高频信号更加纯净稳定。
CR谐振电路由电容和电阻组成,它主要是以消耗一部分功率的方式来提高高频信号的放大倍数,从而输出更强的信号。
三、放大器放大器也是晶振电路中非常重要的组成部分,其主要是用于放大晶体振荡器产生的高频信号。
在晶振电路中,一般采用数字集成电路(DIC)作为放大器,其主要优点是价格低廉且集成度高。
放大器能够让高频信号变得更大,并在输出端口输出较高的电流使之达到应用要求的需要。
综上所述,晶振电路由晶体振荡器、谐振电路和放大器三部分组成,是电子设备中实现频率稳定控制的关键电路之一。
由于晶振电路的应用广泛,因此在电子工程师之间也有着非常高的研究人员和使用者数量。
晶体振荡器工作原理
晶体振荡器是一种用于产生稳定的高频振荡信号的电路组件。
它通常由一个晶体谐振器和放大器组成。
晶体谐振器是晶体振荡器的核心部件。
它由一个晶体片、电容和电感等元件组成。
晶体片是一个具有特定结构的晶体材料,具有可控的机械振动特性。
电容和电感用于和晶体片一起构成一个回路,使晶体能够在特定的频率上共振。
当电源接通时,晶体谐振器的电路开始工作。
起初,电流通过电容和电感,使晶体片开始振动。
由于晶体的特殊结构,它会以自身的特定振动频率进行振动。
这个频率称为晶体的谐振频率。
当晶体片振动频率接近其谐振频率时,晶体片会以不断减小的振动幅度摆动。
然而,电路中的放大器会检测到这个弱信号,并通过反馈机制放大并输出。
这个放大的信号又会经过晶体片,使晶体片以更接近谐振频率的振动频率运动,进一步增强了振荡信号。
这样的过程被称为正反馈。
通过正反馈作用,晶体振荡器能够产生一个稳定的高频振荡信号。
这个信号可以用于无线通信、计算机时钟、音频频率合成和精确测量等应用中。
总的来说,晶体振荡器的工作原理是利用晶体片的谐振特性和电路中的反馈放大器,通过正反馈机制产生稳定的高频振荡信号。
多谐振荡器-非门一、原理与非门作为一个开关倒相器件,可用以构成各种脉冲波形的产生电路。
电路的基本工作原理是利用电容器的充放电,当输入电压达到与非门的阈值电压VT时,门的输出状态即发生变化。
因此,电路输出的脉冲波形参数直接取决于电路中阻容元件的数值。
1、非对称型多谐振荡器如图12-1所示,非门3用于输出波形整形。
非对称型多谐振荡器的输出波形是不对称的,当用TTL与非门组成时,输出脉冲宽度tw1═RC tw2═1.2RC T═2.2RC调节 R和C值,可改变输出信号的振荡频率,通常用改变C实现输出频率的粗调,改变电位器R实现输出频率的细调。
2、对称型多谐振荡器如图12-2所示,由于电路完全对称,电容器的充放电时间常数相同, 故输出为对称的方波。
改变R和C的值,可以改变输出振荡频率。
非门3用于输出波形整形。
一般取R≤1KΩΩ,当R=1KΩ,C=100pf~100µf时,f=nHz~nMHz,脉冲宽度tw1=tw2=0.7RC,T=1.4RC3、带RC电路的环形振荡器电路如图12-3所示,非门4用于输出波形整形,R为限流电阻,一般取100Ω,电位器Rw 要求≤1KΩ,电路利用电容C的充放电过程,控制D点电压VD,从而控制与非门的自动启闭,形成多谐振荡,电容C的充电时间tw1、放电时间tw2和总的振荡周期T分别为tw1≈0.94RC,tw2≈1.26RC,T ≈2.2RC调节R和C的大小可改变电路输出的振荡频率。
以上这些电路的状态转换都发生在与非门输入电平达到门的阈值电平VT的时刻。
在VT附近电容器的充放电速度已经缓慢,而且VT本身也不够稳定,易受温度、电源电压变化等因素以及干扰的影响。
因此,电路输出频率的稳定性较差。
4、石英晶体稳频的多谐振荡器当要求多谐振荡器的工作频率稳定性很高时,上述几种多谐振荡器的精度已不能满足要求。
为此常用石英晶体作为信号频率的基准。
用石英晶体与门电路构成的多谐振荡器常用来为微型计算机等提供时钟信号。
与非门多谐振荡器工作原理嘿,朋友们!今天咱来唠唠与非门多谐振荡器的工作原理。
你看啊,这与非门多谐振荡器就像是一个特别会玩的小精灵。
它里面有几个与非门,就好像是小精灵的几个魔法技能。
想象一下,这几个与非门就像在玩一个接力游戏。
电流信号就像是接力棒,在它们之间跑来跑去。
一开始呢,其中一个与非门输出一个信号,就好像小精灵迈出了第一步。
然后呢,这个信号又传到下一个与非门,这就像接力棒传到了下一个小伙伴手里。
这个过程中呀,信号会不断地变化,一会儿高一会儿低,就跟小精灵在那蹦蹦跳跳似的。
而且它还特别有规律,不是乱蹦跶哦!这就是多谐振荡器的奇妙之处。
咱再打个比方,这与非门多谐振荡器就像是一个会自动演奏的小乐队。
每个与非门就是乐队里的一种乐器,它们相互配合,演奏出有节奏的旋律。
有时候声音高,有时候声音低,多有意思呀!
它的用处可大了呢!在好多电子设备里都有它的身影。
就像我们生活中的小助手,默默地发挥着作用。
你说,这与非门多谐振荡器是不是很神奇?它就像是电子世界里的一个小魔法,给我们带来了各种奇妙的效果。
虽然它小小的,可千万别小瞧它呀!它能让我们的电子设备变得更加有趣和实用。
所以啊,我们可得好好了解了解它,知道它是怎么工作的,这样我们才能更好地利用它呀!这就是与非门多谐振荡器,一个看似简单却蕴含着大能量的小家伙!。