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更多>>壓控晶體振蕩器與溫補晶體振蕩器密切的工作關(guān)系
來(lái)源:http://www.luck-168.com.cn 作者:帝國科技 2012年04月30
帝國科技為你介紹:壓控振蕩器與溫補晶體振蕩器工作原理
石英晶體振蕩器分非溫度補償式晶體振蕩器、溫度補償晶體振蕩器(TCXO)、
電壓控制晶體振蕩器(VCXO)、恒溫控制式晶體振蕩器(OCXO)
和數字化/μp補償式晶體振蕩器(DCXO/MCXO)等幾種類(lèi)型
其中,無(wú)溫度補償式晶體振蕩器是最簡(jiǎn)單的一種,
" 在日本工業(yè)標準(JIS)中,稱(chēng)其為標準封裝晶體振蕩器(SPXO)。
現以SPXO為例,簡(jiǎn)要介紹一下石英晶體振蕩器的結構與工作原理。 "
石英晶體,有天然的也有人造的,是一種重要的壓電晶體材料。
石英晶體本身并非振蕩器,它只有借示意圖
助于有源激勵和無(wú)源電抗網(wǎng)絡(luò )方可產(chǎn)生振蕩。
SPXO主要是由品質(zhì)因數(Q)很高的晶體諧振器(即晶體振子)與反饋式振蕩電路組成的。
石英晶體振子是振蕩器中的重要元件,
晶體的頻率(基頻或n次諧波頻率)及其溫度特性在很大程度上取決于其切割取向
只要在晶體振子板極上施加交變電壓,就會(huì )使晶片產(chǎn)生機械變形振動(dòng),
此現象即所謂逆壓電效應。當外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時(shí),
就會(huì )發(fā)生壓電諧振,從而導致機械變形的振幅突然增大
(a)石英晶振于的結構
?。╞)金屬殼封裝示圖(c)等效電路
與金屬板之間的靜電電容;L、C為壓電諧振的等效參量;
R為振動(dòng)磨擦損耗的等效電阻。石英晶體諧振器存在一個(gè)串聯(lián)諧振頻率fos(1/2π),
同時(shí)也存在一個(gè)并聯(lián)諧振頻率fop(1/2π)。
由于Co?C,fop與fos之間之差值很小,
并且R?ωOL,R?1/ωOC,所以諧振電路的品質(zhì)因數Q非常高(可達數百萬(wàn))
,從而使石英晶體諧振器組成的振蕩器頻率穩定度十分高,可達10-12/日。
石英晶體振蕩器的振蕩頻率既可近似工作于fos處,也可工作在fop附近,
因此石英晶體振蕩器可分串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種。
用石英晶體諧振器及其等效電路,取代LC振蕩器中構成諧振回路的電感(L)和電容(C)元件,
SPXO的總精度(包括起始精度和隨溫度、電壓及負載產(chǎn)生的變化)可以達到±25ppm。
SPXO既無(wú)溫度補償也無(wú)溫度控制措施,
其頻率溫度特性幾乎完全由石英晶體振子的頻率溫度特性所決定。
在0~70℃范圍內,SPXO的頻率穩定度通常為20~1000ppm,SPXO可以用作鐘頻振蕩器
石英晶體振蕩器分非溫度補償式晶體振蕩器、溫度補償晶體振蕩器(TCXO)、
電壓控制晶體振蕩器(VCXO)、恒溫控制式晶體振蕩器(OCXO)
和數字化/μp補償式晶體振蕩器(DCXO/MCXO)等幾種類(lèi)型
其中,無(wú)溫度補償式晶體振蕩器是最簡(jiǎn)單的一種,
" 在日本工業(yè)標準(JIS)中,稱(chēng)其為標準封裝晶體振蕩器(SPXO)。
現以SPXO為例,簡(jiǎn)要介紹一下石英晶體振蕩器的結構與工作原理。 "
石英晶體,有天然的也有人造的,是一種重要的壓電晶體材料。
石英晶體本身并非振蕩器,它只有借示意圖
助于有源激勵和無(wú)源電抗網(wǎng)絡(luò )方可產(chǎn)生振蕩。
SPXO主要是由品質(zhì)因數(Q)很高的晶體諧振器(即晶體振子)與反饋式振蕩電路組成的。
石英晶體振子是振蕩器中的重要元件,
晶體的頻率(基頻或n次諧波頻率)及其溫度特性在很大程度上取決于其切割取向
只要在晶體振子板極上施加交變電壓,就會(huì )使晶片產(chǎn)生機械變形振動(dòng),
此現象即所謂逆壓電效應。當外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時(shí),
就會(huì )發(fā)生壓電諧振,從而導致機械變形的振幅突然增大
(a)石英晶振于的結構
?。╞)金屬殼封裝示圖(c)等效電路
與金屬板之間的靜電電容;L、C為壓電諧振的等效參量;
R為振動(dòng)磨擦損耗的等效電阻。石英晶體諧振器存在一個(gè)串聯(lián)諧振頻率fos(1/2π),
同時(shí)也存在一個(gè)并聯(lián)諧振頻率fop(1/2π)。
由于Co?C,fop與fos之間之差值很小,
并且R?ωOL,R?1/ωOC,所以諧振電路的品質(zhì)因數Q非常高(可達數百萬(wàn))
,從而使石英晶體諧振器組成的振蕩器頻率穩定度十分高,可達10-12/日。
石英晶體振蕩器的振蕩頻率既可近似工作于fos處,也可工作在fop附近,
因此石英晶體振蕩器可分串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種。
用石英晶體諧振器及其等效電路,取代LC振蕩器中構成諧振回路的電感(L)和電容(C)元件,
SPXO的總精度(包括起始精度和隨溫度、電壓及負載產(chǎn)生的變化)可以達到±25ppm。
SPXO既無(wú)溫度補償也無(wú)溫度控制措施,
其頻率溫度特性幾乎完全由石英晶體振子的頻率溫度特性所決定。
在0~70℃范圍內,SPXO的頻率穩定度通常為20~1000ppm,SPXO可以用作鐘頻振蕩器
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