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晶振電路原理--機械振動&等效電路

發(fā)布時間：2023-01-05 閱讀次數(shù)：825次

石英晶體在設(shè)備中用作時間或者頻率的基準源
。石英晶體諧振器可以當做一個機械振動系統(tǒng)。機械振動系統(tǒng)和電路是“等效”的
。


機械振動



如上圖，質(zhì)量-彈簧-阻尼元件可依次對應(yīng)電感-電容-電阻

。另外
，驅(qū)動力對應(yīng)電壓；質(zhì)量的位移對應(yīng)電容上的電荷
；速度對應(yīng)電流。

  • 晶體的振蕩能力(Spring)相當于串聯(lián)電容C1; 

  • 振動質(zhì)量(Mass)相當于串聯(lián)動態(tài)電感L1;

  • 機械損耗(Dashpot)相當于諧振電阻R1

    。


等效電路



  • C1: 動態(tài)電容由石英的硬度，電極面積

    ，以及晶片的厚度和形狀決定的。C1與晶片電極面積(晶體體積)和頻率成正比
    。

  • L1：晶體的動態(tài)電感由石英的機械質(zhì)量決定，與晶振的頻率大小成反比：厚且大的石英晶片震動頻率低

    ；薄而小的晶片震動頻率高。

  • R1：該電阻表示晶體在固有諧振頻率下的等效阻抗

  • C0：晶體兩引腳之間的電容為靜態(tài)電容C0

    。以水晶為介質(zhì)，由兩個金屬電極形成的電容
    ，和晶片電極面積(或晶體體積）大小和頻率大小正比
    。

  • FL

    ，DLD2，F(xiàn)R,TS…更多參數(shù)解讀：《一篇文章讀懂KOAN晶振測試報告》


常見問題


1. 無源和有源晶振的區(qū)別: 無源晶振內(nèi)部沒有獨立起振電路
，需要外部電路配合；有源晶振不受外部電路影響
，內(nèi)部有獨立起振芯片。更多：《無源和有源晶振的區(qū)別和辨別方法》


2. 無源晶振的電容匹配: 無源晶振的穩(wěn)定度很大程度取決于用戶對外部電路的匹配

。更多：《無源晶振的電容匹配》


3. 晶振的封裝尺寸: 晶振的封裝分為SMD貼片晶振和DIP插件晶振。晶振的封裝尺寸朝著小型化發(fā)展


4. 晶振常見波形: KOAN晶振的輸出波形普遍分為方波和正弦波兩類
，方波有非差分和差分的選擇



關(guān)于我們

除了基本的諧振器和振蕩器，KOAN晶振有低功耗

，小尺寸
，差分輸出，超高頻
，低相噪低抖動，防電磁干擾等晶振可供選擇
。KOAN晶振公司配備了E5052B信號分析儀器
、S&A280B
、S&A250B測試儀器，以及高低溫箱
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。我們能夠檢測在溫度
、負載和功率電壓變化條件下的頻率穩(wěn)定性
。

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