本文讲解了振荡器技术因素限制理论教程

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石英晶体振荡器的频率控制装置很脆弱,这种设备应该是电子行业中比大多数电子组件要小得多,但是包装看起来很坚固.频率控制装置通常是压电晶体装置,本质上是机电的,机械这些设备的考虑因素(如振动,冲击和处理)与电气一样需要注意的事项,从微处理器定时到无线电的各种应用都需要晶振频率控制车站传输,谐振器和滤波器通常是分立的压电元器件,振荡器包含一个谐振器使用有源设备和多个分立元件来生产独立的频率传输控制设备.

谐振器和滤波器:谐振器和滤波器使用各种材料的压电特性,压电一词意味着"压力电力",因此这些装置本质上是机电的,一些材料可以使用罗谢尔盐,电气石,陶瓷和二氧化硅,其中,陶瓷和硅二氧化碳(石英)几乎全部使用,运作理论单片石英晶体通常用于双极滤波器,这些设备通常是AT切割和操作理论与谐振器类似,只是特性高度依赖于谐振器电极配置,用于分立晶体滤波器的石英晶体谐振器具有如图所示的等效电路.

串联谐振晶体通常用于不需要相位的晶体滤波器和谐振器电路中从晶体转移以振荡,这类振荡器中石英晶体的有效电阻电路约等于运动阻力R1,在这种情况下的操作频率是晶体的串联谐振频率,在该区域中,运动电感阻抗增加并且运动电容阻抗增加减小,导致主导感应阻抗,当运动电感阻抗等于时实现了反谐振点的并联电容阻抗,晶体意图在之间运作串联谐振和反谐振点称为"并联谐振晶体".

特点:已经开发了许多不同的石英切割(从参考的不同切割角度)用于商业使用,AT,BT和SC切口都是厚度剪切振动模式(见左图),因此这些切口通常切成圆形薄盘,其厚度与频率成反比,这些盘或坯料的每一侧都有电极,用于进行电连接到水晶,最低频率响应是SPXO晶振的基本模式,还有响应大约是这个基频的三倍,五次,七次等等第三次泛音,五次泛音,七次泛音等.AT切割是这些"高频"切割中最常用的,据估计超过90％今天生产的石英晶体是AT切割,AT切割温度系数是三次曲线(见右图).

曲线和翻转点的具体形状可以通过切割角度的微小变化来调整,这个温度特性为各种应用和温度提供了这种切割的压电晶体多功能性范围,频率常数为1.661MHz-mm,通常限制在约40MHz小直径坯料的基本模式,可能需要使用诸如可拉性(频率的量)之类的参数来交换虚假边缘负载电容变化的变化),频率常数为2.536MHz-mm的BT切割可以扩展上面的频率范围AT的频率降至50MHz以上,大多数应用中的温度特性较差,温度曲线是向下抛物线曲线.

可以使用要测量的频率计来测量时钟晶体振荡器的大多数基本测量频率,如果输出相同,则可以将相同的设置用于正弦波振荡器定义为峰峰值电压,在时钟振荡器的情况下,理想波形是方波,时钟振荡器测试的固定正在成为输出频率测量能力的关键因素上升,对于这些应用,最小化杂散夹具电容非常重要,保持负载和测试点尽可能靠近振荡器输出,通常晶体振荡器在设计中使用起来更简单,并且需要比传统测试设备更多的传统测试设备一个独立的水晶,晶体振荡器也增加了设计和验证负担制造商.