该等式表明,如果L或C减小,则频率增加.该输出频率通常给出(的缩写ƒ-[R)来标识它作为“谐振频率”.为了保持石英晶体振荡器振荡电路中的振荡,我们必须替换每次振荡中损失的所有能量,并且将这些振荡的振幅保持在恒定的水平.因此,替换的能量必须等于每个周期中损失的能量.
如果替换的能量太大,则振幅会增加,直到电源轨出现削波.或者,如果替换的能量太小,则振幅将随着时间的推移最终降为零,振荡将停止.
由于有源晶振,晶体振荡器电路中没有外部电压来维持线圈内的电流,因此当电磁场开始崩溃时开始下降.在线圈中引入反电动势(e=-Ldi/dt),保持电流以原始方向流动.
该电流对电容C充电,其极性与其原始电荷相反.C继续充电直到电流减小到零并且线圈的电磁场完全崩溃.
最初通过开关引入电路的能量已经返回到电容器,该电容器仍然具有静电电压,尽管它现在具有相反的极性.电容器现在开始通过线圈再次放电,整个过程重复进行.随着能量在电容器和电感器之间来回传递,电压的极性改变,产生AC型正弦电压和电流波形.
石英晶体以串联谐振频率振荡。CMOS反相器初始通过反馈电阻R1偏置到其工作区域的中间。这确保了逆变器的Q点处于高增益区域。这里使用一个1MΩ值的电阻,但只要1MΩ以上,它的值并不重要。附加的反相器用于将石英晶体振荡器的输出缓冲到连接的负载。
逆变器提供180°的相移,并且晶振电容器网络需要额外的180°振荡。CMOS晶体振荡器的优势在于它始终会自动重新调整以保持振荡的360°相移。与之前产生正弦输出波形的基于晶体管的晶体振荡器不同,由于CMOS反相器振荡器使用数字逻辑门,输出是在HIGH和LOW之间振荡的方波。当然,最大工作频率取决于所用逻辑门的开关特性。
石英晶体的发射极端子有效地连接到两个电容器C1和C2的结点上,这两个电容器串联连接并用作简单的分压器。当首次施加电源时,电容器C1和C2充电,然后通过线圈L放电。电容器两端的振荡施加到基极 - 发射极结,并出现在集电极输出端的放大电路中。
电阻器R1和R2以正常方式为石英晶体提供通常的稳定直流偏置,而附加电容器则充当隔直流旁路电容器。在集电极电路中使用射频扼流圈(RFC),以便在振荡频率(ƒr)和直流电压下提供高电抗(理想开路),以帮助启动振荡。
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日本是生产电子元件的帝国,向世界推出了无以计数的高精密电子产品以及电子零件.在国内像KDS晶振,精工爱普生晶振,西铁城晶振,NDK晶振,京瓷晶振是日本品牌的首选.但是下面我们要说的日本富士晶振集团.
富士晶振成立于1994年,总部位于日本山梨县南都留郡富士河口湖町胜山1430-1.日本富士晶振集团主要以石英晶振,石英晶体振荡器,贴片晶振,三端稳压管,LED照明,高压电容器,薄膜电容器等产品的生产与开发.
示波器设置指南,用于测量时钟晶体振荡器抖动的最常用仪器是实时数字示波器(示波器)。本部分包含一般示波器设置准则,以获得更好的晶振抖动测量精度。
数字示波器使用内部时基来定期对其输入进行采样。采样率可以从1Gsps(千兆采样每秒)到40Gsps(针对高端设备)。图9说明数字示波器如何采样并显示呈现给其输入的信号。图底部的箭头表示采样点,实线表示实际信号,点表示采样值。示波器显示的信号(用虚线表示)是采样点上的最佳拟合曲线。
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石英晶体振荡器的压电效应以及等效电路原理
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