“晶振”是大家耳熟能详的一款电子元器件,大家都知道晶振分为两大类,其中分无源晶振与有源晶振。无源晶振主要用在各种电子线路中起产生频率的作用。是由2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,分为直插式与贴片式。而有源晶振则是晶体+振荡电路,封装在一起。给他供上电源,就有波形输出
石英晶体振荡器是利用石英晶体即二氧化硅的结晶体的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体振荡器,简称为石英晶体或晶体、振荡。
其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。变电场的频率与石英晶体的固有频率相同时,振动便变得很强烈,这就是晶体谐振特性的反应。利用这种特性,就可以用石英晶体谐振器取代LC谐振回路、滤波器等。由于石英谐振器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点,被应用于家用电器和 通信设备中
基本构造
与LC振荡器相比,晶体振荡器的标准性较好,谐振回路的Q值较高,有载情况下Q值依然很高。所以晶体振荡器的频率稳定度高。所以在需要频率稳定度高的振荡电路时就选用晶体振荡器。
振荡产生的原理
如果在放大器的输入端不加输入信号,输出端仍有一定的幅值和频率的输出信号,这种现象叫做自激振荡。自激振荡器产生的波形可能是正弦波,也可能是非正弦波。其中正弦波自激振荡器在广播通讯、自动控制、仪器仪表、高频加热、超声探伤等领域有着广泛的应用;而非正弦振荡器能产生出矩形波(方波)、三角波、锯齿波等信号,这些信号可以用于测量设备、数字系统、自动控制及计算机设备中。
在振荡器中要维持等幅的自激振荡,基本放大器输入端的反馈信号必须和原输人信号幅度相等,同时相位也应相同。AF=1就是产生自激振荡时A、F应满足的基本数学条件。其中A和F是频率的函数,一般也可以表示为复数形式。复数乘积AF=1的涵义就是振荡器电路的环路放大倍数等于l , 同时复数的相位值等于2Nπ,其中N=0,士1, 士2,…。
总之,产生自激振荡既要满足幅度条件,也要满足相位条件。假若AF<1,则Xf<Xi,则振荡幅度越来越小,最终将导致振荡电路停振。这也从反面说明了,只有AF≥1,电路才能维持振荡。根据振荡条件,信号由图2.1中的输人端开始,沿环路绕行一周,必须保证其振幅与相位不变。一个振荡器必须同时满足这两个条件,才有可能产生自激振荡。