石英晶体谐振器的功能有哪些?
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1、石英晶体谐振器成品上标有一个标称频率,当电路工作在这个标称频率时,频率稳定度最高。这个标称频率通常是在成品出厂前,在石英晶体上并接一定的负载电容条件下测定的。在实际组成石英晶体振荡器时必须在石英晶体两端并接负载电容,且负载电容必须符合石英晶体技术条件中所规定的数值,这个电容大都采用微调电容,以便调整。规定的负载电容值载于厂家的产品说明书中,通常为30pF(高频晶体),或为100pF(低频晶体),还有32.768KHz普通晶体对应的12.5PF(最普通常见的一种负载电容)或标示为田(这是指无需外接负载电容,通常用在串联晶体振荡器中)。
2、石英晶体谐振器的激励电平应在规定范围内。石英晶体谐振器在振荡器中被激励时,要通过激励电流,要消耗一定的激励功率。在实际应用时,应使输入石英晶体的激励功率不超过额定值。过高的激励功率会使石英谐振器内部温度升高,使石英晶片的老化效应和频率漂移增大;极强的激励功率会使石英晶片的机械振动过于剧烈而损坏。
3、在并联石英晶体振荡器中,石英晶体只能工作在感性区,而不能工作在容性区。因为若把晶体当作容性元件使用,一旦压电效应失效,它仍呈容性,此时振荡器仍可能维持振荡,但石英晶体已失去稳频作用。
4、由于石英谐振器在一定的温度范围内才具有很高的频率稳定度,当对频率稳定度要求很高时,可以考虑采用恒温设备或温度补偿措施。
5、晶振在振荡电路中起振时等效为感性,负载电容与晶振的等效电感形成谐振,决定振荡器的振荡频率。负载电容值不同,振荡器的振荡频率也不一样,改变负载电容的大小,就可以改变振荡频率。因此,通过适度调整负载电容,一般可以将振荡器的振荡频率精确地调整到标准值。在晶振资料主要参数中提供的负载电容是一个测试条件,也是一个不容忽视的使用条件,忽略这个负载电容参数,会使振荡频率偏离标准值,偏离过大时会使振荡器起振困难造成停振。
6、晶振的负载电容有高、低两类之别。低者一般仅为十几至几百PF,而高者则为无穷大,两者相差悬殊,决不能混用,否则会使振荡频率偏离。两类不同负载电容的晶振使用方式绝然不同。低负载电容晶振都串联几十pF容量的电容器;而高负载电容晶振不但不能串联电容器,还须并联数pF小容量电容器(外电路的分布晶振电容有时也能取代这个并联小电容)。
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