晶体振荡器的选用
晶体振荡器被广泛应用到军、民用通信电台,微波通信设备,程控电话交换机,无线电综合测试仪,BP机、移动电话发射台,频率计数器、GPS、遥控移动设备等。它有多种封装,特点是电气性能规范多种多样。它有好几种不同的类型:电压控制晶体振荡器(VCXO)、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、恒温晶体振荡器(OCXO),以及数字补偿晶体振荡器(MCXO或DTCXO),每种类型都有自己的性能。如果需要使设备即开即用,您就必须选用VCXO或温补晶振,如果要求稳定度在0.5ppm以上,则需选择数字温补晶振(MCXO)。模拟温补晶振适用于稳定度要求在5ppm~0.5ppm之间的需求。VCXO只适合于稳定度要求在5ppm以下的产品。在不需要即开即用的环境下,如果需要信号稳定度超过0.1ppm的,可选用OCXO。 晶体振荡器的主要特性之一是工作温度内的稳定性,它是决定振荡器价格的重要因素。稳定性愈高或温度范围愈宽,器件的价格亦愈高。工业级标准规定的-40~+75℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯,倘若-30~+70℃已经够用,那么就不必去追求更宽的温度范围。设计工程师要慎密决定特定应用的实际需要,然后规定振荡器的稳定度。指标过高意味着花钱愈多。晶体老化是造成频率变化的又一重要因素。根据目标产品的预期寿命不同,有多种方法可以减弱这种影响。晶体老化会使输出频率按照对数曲线发生变化,也就是说在产品使用的一年,这种现象才较为显著。例如,使用10年以上的晶体,其老化速度大约是一年的3倍。采用特殊的晶体加工工艺可以改善这种情况,也可以采用调节的办法解决,比如,可以在控制引脚上施加电压(即增加电压控制功能)等。
晶体振荡器基本知识
1、概念:电路上为一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,有两个谐振点,较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。
这两个频率接近,再很窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,只要在晶振的两端并联上合适的电容就可以组成并联谐振电路。
2、选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率;
3、分类:无源晶振(crystal,晶体)、有源晶振(oscillator,振荡器);
4、振荡原理:压电效应;
5、压电谐振:当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(决定于晶片的尺寸)相等时,机械振动的幅度急剧增加;
6、石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC来共同作用工作的;
振荡器直接应用于电路中,谐振器的工作一般需要提供3.3V的电压来维持工作。
振荡器比谐振器多了一个重要的技术参数:谐振电阻(RR);
7、Q值:衡量电感的主要参数,指电感器再某一频率的交流下工作时,所呈现的感抗与等效损耗电阻之比。
Q值越高,损耗越小,效率越高;
如何区分晶体和晶振?
晶体通常为两脚和四脚晶振,以2520晶振,3225晶振,5032晶振等一类晶振而言,它们都拥有两脚或者四脚的封装,晶振为四脚或者四脚以上的,这里可以肯定的一点,两脚的一定为晶体。那当遇到都是四脚的贴片晶振,如何区分晶体和晶振呢?如果晶体或者晶振在电路板上,我们只需观察晶振的外部电路是否有其它元器件的连接,如若无,则为晶振(有源晶振)。如果用肉眼观察,简单而有力的一点则是观察晶振的厚度,一般的晶体厚度均在0.45mm左右,而由于晶振技术内置起振芯片,因此晶振的厚度要比晶体高。