常与电子元件接触的人都知道,产品内部都是有电路和线路板的,基本上所有电子零部件包括石英晶振都在电路板上。有源晶振具有非常优良的稳定性,它的电路起到很大的作用,一般都会有一个等效电路以及工作电路,要如何正确的布局这两种电路,且看CEOB2B晶振平台提供的技术资料,为广大客户群体解答疑惑。
1.下图是石英晶体振荡器的等效电路:图中C0是晶体作为电介质的静电容,其数值一般为几个皮法到几十皮法。Lq、Cq、rq是对应于机械共振经压电转换而呈现的电参数。rq是机械摩擦和空气阻尼引起的损耗。由图3-1可以看出,石英晶体振荡器是一串并联的振荡回路,其串联谐振频率fq和并联谐振频率f0分别为
当W<Wq或W>Wo时,石英晶体谐振器显容性;当W在Wq和Wo之间,石英晶体谐振器等效为一电感,而且为一数值巨大的非线性电感。由于Lq很大,即使在Wq处其电抗变化率也很大。其电抗特性曲线如图所示。实际应用中晶体工作于Wq~Wo之间的频率,因而呈现感性。
2、并联型晶体振荡器
C3用来微调电路的振荡频率,使其工作在石英晶体的标称频率上,C1、C2、C3串联组成石英晶体谐振器的负载电容CL上,其值为CL=C1C2C3/(C1C2+C2C3+C1C3)
3.电路的选择:
晶体振荡电路中,与一般LC振荡器的振荡原理相同,只是把晶体置于反馈网络的振荡电路之中,作为一感性元件,与其他回路元件一起按照三端电路的基本准则组成三端振荡器。根据实际常用的两种类型,电感三点式和电容三点式。由于石英晶体存在感性和容性之分,且在感性容性之间有一条极陡峭的感抗曲线,而贴片有源晶振又被限定在此频率范围内工作。该电抗曲线对频率有极大的变化速度,亦即石英晶体在这频率范围内具有极陡峭的相频特性曲线。所以它具有很高的稳频能力,或者说具有很高的电感补偿能力。因此选用c-b型皮尔斯电路进行制作。
4.选择晶体管和石英晶体
根据设计要求,选择高频管2N3904型晶体管作为振荡管。查手册其参数如下:ƒT =300MHz;?≥40,取?=60;NPN型通用;额压:20V;Icm=20mA;Po=0.1W;ƒ?≈ƒT/?=5 MHz。贴片石英晶振可选用HC-49S系列,其性能参数为:标称频率ƒ。=6MHz;工作温度:-40℃~+70℃;25℃时频率偏差:士3×10-6士30×10-6;串联谐振电阻60;负载电容:CL=10PF,激励功率:0.01~0.1mW。