石英晶体谐振器(石英晶体谐振器的作用)

石英晶体谐振器

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1.概念:

　　石英晶体谐振器又称为石英晶体,俗称晶振.是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件.与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器.

　　压电效应:

　　对某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移,产生极化,从而导致介质两端表面内出现符号相反的束缚电荷.在一定应力范围内,机械力与电荷呈线性可逆关系.这种现象称为压电效应.

　　作用：提供系统振荡脉冲,稳定频率,选择频率.

　　2.主要参数：

　　a.标称频率:在规定条件下,晶振的谐振中心频率.

　　b.调整频差:在规定条件下,基准温度时的工作频率相对标称频率的最大偏离值.(ppm)

　　c.温度频差:在规定条件下,在整个工作温度范围内,相对于基准温度时工作频率的允许偏离值.

　　d.负载谐振电阻:晶振与指定外部电容相串联,在负载谐振频率时的电阻值.

　　e.负载电容: 是指与晶振一起决定负载谐振频率的有效外界电容.常用标准值有:12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF.

　　4.石英谐振器的泛音响应

　　上图显示了石英谐振器的模态谱，包括基模，三阶泛音，5 阶泛音和一些乱真信号响应，

　　即寄生模。在振荡器应用上，振荡器总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，在一定温度下，寄生模的频率与振荡频率一致，

　　这导致了“活动性下降”。在活动性下降时，寄生模的激励引起谐振器的额外能量的消耗，

　　导致Q 值的减小，等效串联电阻增大及振荡器频率的改变。当阻抗增加到相当大的时候，

　　振荡器就会停止，即振荡器失效。当温度改变远离活动性下降的温度时，振荡器又会重新工

　　作。

　　寄生模能有适当的设计和封装方法控制。不断修正电极与晶片的尺寸关系（即应用能陷

　　原则），并保持晶片主平面平行，这样就能把寄生模最小化。