石英谐振器的基本原理与电路设计分析
常见的晶体振荡电路形式有并联和串联两种,这两种电路形式直观的区别是石英谐振器的出现形式,并联晶体振荡器以并联谐振的形式出现,串联石英谐振器以串联谐振的形式出现。 为了更好地了解石英谐振器的基本原理和电路设计分析,介绍了石英谐振器电路的结构设计和晶体材料的基本特性,那么,下面一起了解下石英谐振器的基本原理与电路设计分析吧!
一.石英谐振器电路的结构与设计
为了更好地发挥晶振特性,石英谐振器结构往往比较复杂,其中主要的几个部件包括电容、电阻、负载、xtal和pcm,这些部件在振荡电路中的作用各不相同。
1、石英谐振器
石英谐振器的解释是给出电位差,电容器储存电荷的能力称为电容器。 电容器的选择请根据客户的需求选择芯片型或传统结构。 NP0系列的温度系数产品具有高频、低损耗的特性,大多使用。
2、阻力
电阻的尺寸并不是越小越好,在考虑尺寸的同时,功耗也满足振荡电路的要求是好的。
3、负荷
振荡电路( CRYSTAL除外)具有负电阻特性,如果振荡电路的负电阻值不大于3倍的CRTSTAL电阻值( CRYS2TAL ESR/RR ),振荡电路就无法稳定振荡。
4、晶体谐振器XTAL
晶体的外形尺寸和封装要合适,可根据用户需求确定,频率大于1MHz的谐振器应选用ATMODE。
5、PCB
接地方式是大面积还是单点式应根据具体情况设计,高频使用场合应尽量降低线路分布参数,必要时注意EMI防护。
二.水晶材料的基本特性
石英谐振器广泛用于频率控制和频率选择电路,不同的石英片取向具有不同的压电特性、弹性特性和强度特性,所制备的谐振器性能也不同,目前已发现数十种有用的切割方式。 石英晶体在压力和电场作用下变形,压力作用下变形同时电极化,极化强度与压力成正比关系。 这种现象就是正压电效应。 由电场产生的应变的大小与电场强度也成比例关系,这种现象称为逆压电效应。 石英晶体机械强度高,具备稳定的物理化学性能,内部损耗低。 在常见的具有压电效应的晶体材料中,石英晶体无疑是为无线通信设备定制的。