晶體振蕩器工作原理

晶振具有壓電效應(yīng)，即在晶片兩極外加電壓后晶體會(huì)產(chǎn)生變形，反過來(lái)如外力使晶片變形，則兩極上金屬片又會(huì)產(chǎn)生電壓。如果給晶片加上適當(dāng)?shù)慕蛔冸妷海蜁?huì)產(chǎn)生諧振（諧振頻率與石英斜面傾角等有關(guān)系，且頻率一定）。晶振利用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體，在共振的狀態(tài)下工作可以提供穩(wěn)定、準(zhǔn)確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率精度可達(dá)百萬(wàn)分之五十。利用該特性，晶振可以提供較穩(wěn)定的脈沖，廣泛應(yīng)用于微芯片的時(shí)鐘電路里。晶片多為石英半導(dǎo)體材料，外殼用金屬封裝。

晶振常與主板、南橋、聲卡等電路連接使用。晶振可比喻為各板卡的“心跳”發(fā)生器，如果主卡的“心跳”出現(xiàn)問題，必定會(huì)使其他各電路出現(xiàn)故障。

晶體振蕩器基本知識(shí)

1、概念：電路上為一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，有兩個(gè)諧振點(diǎn)，較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。

這兩個(gè)頻率接近，再很窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，只要在晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容就可以組成并聯(lián)諧振電路。

2、選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率；

3、分類：無(wú)源晶振（crystal,晶體）、有源晶振（oscillator，振蕩器）；

4、振蕩原理：壓電效應(yīng)；

5、壓電諧振：當(dāng)外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時(shí)，機(jī)械振動(dòng)的幅度急劇增加；

6、石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)來(lái)起振，石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC來(lái)共同作用工作的；

振蕩器直接應(yīng)用于電路中，諧振器的工作一般需要提供3.3V的電壓來(lái)維持工作。

振蕩器比諧振器多了一個(gè)重要的技術(shù)參數(shù)：諧振電阻（RR）；

7、Q值：衡量電感的主要參數(shù)，指電感器再某一頻率的交流下工作時(shí)，所呈現(xiàn)的感抗與等效損耗電阻之比。

Q值越高，損耗越小，效率越高；

晶振起振原理

石英晶片所以能做振蕩電路（諧振）是基于它的壓電效應(yīng)，從物理學(xué)中知道，若在晶片的兩個(gè)極板間加一電場(chǎng)，會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形；反之，若在極板間施加機(jī)械力，又會(huì)在相應(yīng)的方向上產(chǎn)生電場(chǎng)，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。

如在極板間所加的是交變電壓，就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng)，同時(shí)機(jī)械變形振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。一般來(lái)說(shuō)，這種機(jī)械振動(dòng)的振幅是比較小的，其振動(dòng)頻率則是很穩(wěn)定的。

但當(dāng)外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時(shí)，機(jī)械振動(dòng)的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。其特點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度很高。

晶體振蕩器實(shí)際應(yīng)用

晶體振蕩器實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境需要慎重考慮。例如，高強(qiáng)度的振動(dòng)或沖擊會(huì)給振蕩器帶來(lái)問題。除了可能產(chǎn)生物理?yè)p壞，振動(dòng)或沖擊可在某些頻率下引起錯(cuò)誤的動(dòng)作。這些外部感應(yīng)的擾動(dòng)會(huì)產(chǎn)生頻率跳動(dòng)、增加噪聲份量以及間歇性振蕩器失效。對(duì)于要求特殊EMI兼容的應(yīng)用，EMI是另一個(gè)要優(yōu)先考慮的問題。除了采用合適的PC母板布局技術(shù)，重要的是選擇可提供輻射量小的時(shí)鐘振蕩器。一般來(lái)說(shuō)，具有較慢上升/下降時(shí)間的振蕩器呈現(xiàn)較好的EMI特性。我公司備有大量現(xiàn)貨，有需要的客戶，歡迎前來(lái)選擇！