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晶體振蕩器的特性

溫度特性:指在其他條件不變的情況下,溫度對其頻率穩(wěn)定度的影響

電壓特性:指在其他條件不變的情況下,電壓的變化(小幅度紋波)對其頻率穩(wěn)定度的影響

壓控電壓:有些晶振會有一個VC腳位,通過外加電壓調(diào)節(jié)輸出頻率,一般牽引范圍在PPM級別

雜散:指相噪曲線上的一些毛刺,源于放大器或者混頻器的噪音

短期穩(wěn)定性:理想的振蕩器的輸出電壓為正弦曲線。實際的振蕩器輸出電壓由于噪聲的影響是偏移的正弦曲線的

什么是晶振

根據(jù)石英晶體的壓電效應(yīng),我們可以把它等效為一個電磁振蕩回路,即諧振回路。他們的機(jī)電效應(yīng)不斷轉(zhuǎn)換,由電感和電容組成的諧振回路是電場-磁場的不斷轉(zhuǎn)換。

在電路中的應(yīng)用實際上是把它當(dāng)作一個高 Q 值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小,差分輸出晶振報價,即 Q 值非常高,做振蕩器用時,可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩,作濾波器用,可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。

晶體諧振器的等效電路

石英晶體諧振器的等效電路。當(dāng)晶體不振動時,可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C,它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關(guān),差分輸出晶振,一般約幾個PF到幾十PF。當(dāng)晶體振蕩時,機(jī)械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十mH到幾百mH。晶片的彈性可用電容C來等效,C的值很小,一般只有0.00020.1pF。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效,它的數(shù)值約為100Ω。由于晶片的等效電感很大,而C很小,R也小,因此回路的品質(zhì)因數(shù)Q很大,可達(dá)1000~10000。加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關(guān),而且可以做得準(zhǔn)確,因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。

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