晶振有什么特点?石英晶振微介绍
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石英晶振是利用石英晶体(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谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。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。
石英晶体振荡器是利用石英晶体(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,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,就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。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。石英晶体在压力作用下产生形变,同时产生电极化。其极化强度与压力成正比,这种现象就称"正压电效应".反之,在电场作用下,晶体产生形变,其形变大小与电场强度成正比,这种现象称"逆压电效应".
当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,一般只有0.00020.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效,它的数值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因此回路的品质因数Q很大,可达1000~10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,而且可以做得精确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
1、普通晶振(OCXO)
普通晶振是一种没有温度控制和温度补偿装置的,频率温度特性基本上由所用石英晶体确定的振荡器。
特点:直接反映所用石英晶体的性能;可工作频率范围通常为1KHz~250 MHz;频率稳定度为10-4~10-5;一般用于本振源或中间信号。
2、温补晶振(TCXO)
温补晶振是一种带有补偿系统的减小温度引起的频率变化的石英晶体振荡器。(补偿的方法:电抗法、数字法)
特点:用热敏补偿网络来提高石英晶体的温度特性指标,可满足较宽温度范围的需要;频率范围:1~40 MHz;频率稳定度:5×10-6~5×10-7。
3、恒温晶振(OCXO)
恒温晶振是一种至少能控制石英晶体元件温度基本保持恒定的石英晶体振荡器。它利用热力学原理,把石英晶体或全部振荡电路放置于恒温器内来改善频率温度特性的晶体振荡器(有一般精密和高精密晶振之分)。
特点:加载恒温槽内,使石英晶体配调于零温度系数点上,而不受外界温度的影响,使振荡器满足特性指标。频率范围:1~250MHz(中精度),2.5,5,10 MHz(高精度);频率稳定度:10-7~10-8(中精度),10-9~10-11(高精度)。
4、压控晶振(VCXO)
压控晶振是一种用控制电压使频率按一定规律偏移或调制的石英晶体振荡器。
特点:频率可随外加调制电压而改变;频率范围:1~250MHz;频率稳定度:普通晶振压控为≤(1~2)×10-3fo/n2,高稳晶振可微调10-7。频率微调或锁相同步。
5、时钟晶振(Clock Oscilator)
时钟晶振是一种用逻辑门电路做成的晶体振荡器(钟振)。
特点:采用逻辑门电路作为有源器件,可产生方波推动数字电路;频率范围:10KHz~60MHz;频率稳定度:10-4~10-5;可作时钟控制产生cp脉冲。
6、SMD集成晶振
SMD集成晶振采用集成电路技术做成表面贴装的各种微小型化的晶体振荡器。
特点:把石英晶片和集成电路组合在一起制作成微型的、表面贴装化的新型器件(SMD);频率范围:3.5~110MHz;频率稳定度:10-4~10-7;有SMD普通晶振,SMD温补晶振,SMD压控晶振等。