石英谐振器的结构:
石英晶体谐振器,它由石英晶片、电极、支架和外壳等部分组成。它的性能与晶片的切割方式、尺寸、电极的设置装架形式,以及加工工艺等有关。其中,晶片的切割问题是设计时首先要考虑的关键问题。由于石英晶体不是在任何方向都具有单一的振动模式(即单频性)和零温度系数,因此只有沿某些方向切下来的晶片才能满足设计要求。
振荡电路的定义,构成和工作原理:
1. 振荡器:不需外加输入信号,便能自行产生输出信号的电路,通常也被成为。
2. 振荡器构成:石英晶体谐振器(选频或滤波)+驱动(谐振)电路构成振荡器电路。
3. 谐振器的种类有:RC谐振器,LC并联谐振器,陶瓷谐振器,石英晶振,原子谐振器,MEMS(硅)振荡器。本文只讨论石英晶体谐振器。
石英晶振振荡电路的振荡条件:
(1)振幅平衡条件是反馈电压幅值等于输入电压幅值。根据振幅平衡条件,可以确定振荡幅度的大小并研究振幅的稳定。
(2)相位平衡条件是反馈电压与输入电压同相,即正反馈。根据相位平衡条件可以确定振荡器的工作频率和频率的稳定。
(3)振荡幅度的稳定是由器件非线性保证的,所以石英晶体振荡器是非线性电路。
(4)振荡频率的稳定是由相频特性斜率为负的网络来保证的。
(5)石英晶振的组成必须包含有放大器和反馈网络,它们必须能够完成选频、稳频、稳幅的功能。
(6)利用自偏置保证振荡器能自行起振,并使放大器由甲类工作状态转换成丙类工作状态。
激振荡器(脉冲整形)器、环形振荡器、施密特多谐振荡器、石英晶体多谐振荡器、施密特触发器型、电容交叉充、放电型、压控晶体振荡器、定时器型、晶体压控振荡器、门限比较器、比较器、迟滞比较器(施密特触发器)、单稳态触发器、延迟负反馈、延迟负反馈、正反馈、反馈型振荡器的原理框图。由图可见, 反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路, 放大器通常是以某种选频网络(如振荡回路)作负载, 是一调谐放大器, 反馈网络一般是由石英晶体谐振器器件组成的线性网络。
振荡器电路分类:正弦波(谐波振荡器)、振荡器、正反馈、负阻式、非正弦波、自激振荡器、考毕兹振荡器 LC振荡器、三点式振荡器、哈特莱振荡器、克拉泼振荡器、改进三点式振荡器、西勒振荡器、串联型、布特勒、有源晶振、皮尔斯振荡器、并联型、密勒振荡器、导前型、移相式、RC振荡器、滞后型、RC串并联网络(文氏桥型)、对称式多正反馈 多谐振荡器弛张振荡谐振荡器、(矩形波)器、非对称式正反馈、多谐振荡单管互感耦合LC振荡器、差分对管LC振荡器。