晶振的主要参数及其对电路的影响

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有关晶振的知识详解

有关晶振的知识详解

晶振的工作原理是什么? [标签:电子资料]石英晶体若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应,晶振就是根据压电效应研制而成。

如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。

在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。

它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。

提问者:bangbanghoutai浏览次数:1539 提问时间:2007-12-08 15:55姓名:帮帮笔名:bangbanghoutai等级:副连长 (三级)回答数: 6395 次通过率: 43.47%主营行业:精细化学品公司:擅长领域:阿里旺旺雅虎实战案例答案收藏答案收藏答案分享给好友最新回答者:woyige等级:列兵 (一级)回答的其他贡献者:woyige>>目录∙1、石英晶体振荡器的结构∙2、压电效应∙3、符号和等效电路∙4、谐振频率∙5、石英晶体振荡器类型特点∙6、石英晶体振荡器的主要参数∙7、石英晶体振荡器的发展趋势∙8、石英晶体振荡器的应用1、石英晶体振荡器的结构编辑本段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(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。

下图是一种金属外壳封装的石英晶体结构示意图。

2、压电效应编辑本段若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。

反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。

晶振的工作原理解析

晶振的工作原理解析

晶振的工作原理一、什么是晶振?晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。

晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号.晶振是晶体振荡器的简称。

它用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。

在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。

高级的精度更高。

有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。

晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻。

数字电路的工作是根据电路设计,在某个时刻专门完成特定的任务,如果没有一个时序控制的标准时刻,整个数字电路就会成为“聋子”,不知道什么时刻该做什么事情了。

晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。

通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。

有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。

晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。

如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。

电路中,为了得到交流信号,可以用RC、LC谐振电路取得,但这些电路的振荡频率并不稳定。

在要求得到高稳定频率的电路中,必须使用石英晶体振荡电路。

石英晶体具有高品质因数,振荡电路采用了恒温、稳压等方式以后,振荡频率稳定度可以达到10^(-9)至10^ (-11)。

广泛应用在通讯、时钟、手表、计算机……需要高稳定信号的场合。

石英晶振不分正负极, 外壳是地线,其两条不分正负二、晶振的使用晶振,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。

由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。

晶振与晶体的参数详解

晶振与晶体的参数详解

晶振与晶体的参数详解晶振和晶体是电子器件中常见的元器件,被广泛应用于各种电子设备中。

下面将详细解释晶振和晶体的参数及其作用。

首先,我们来解释一些晶振的参数:1.频率:晶振频率是指晶振器产生的振荡信号的频率。

晶振的频率通常通过外部电路进行调节,可以根据需要选择不同的频率值。

2.稳定度:晶振的稳定度是指晶振器在一段时间内产生的频率变化范围。

晶振的稳定度越高,产生的频率变化越小,可以提供更稳定、可靠的时钟信号。

3.温度系数:晶振的温度系数是指晶振器频率随温度变化的比例。

温度系数越小,晶振器的频率随温度变化的影响越小。

4.驱动能力:晶振的驱动能力是指晶振器输出信号的电流或电压幅度。

不同的应用场景需要不同幅度的驱动能力。

5.电源电压:晶振器需要一定的电源电压才能正常工作,通常以工作电压范围表示。

接下来,我们来解释一些晶体的参数:1.晶体结构:晶体的结构是指晶体的原子排列方式。

晶体结构可以分为立方晶体、六方晶体、斜方晶体等。

2.晶体尺寸:晶体尺寸是指晶体的长度、宽度和厚度。

晶体的尺寸可以影响晶体的振荡频率和稳定度。

3.谐振频率:晶体的谐振频率是指晶体在特定尺寸和结构下能够实现最佳振荡的频率。

4.谐振模式:晶体的谐振模式是指晶体在振荡时所产生的振动模式,可以分为纵向谐振模式、横向谐振模式等。

5.振荡电路:晶体需要通过外部的振荡电路来产生振荡信号。

振荡电路的设计和参数设置可以影响晶体的性能和稳定度。

晶振和晶体在电子设备中具有重要的作用,主要用于提供稳定的时钟信号和振荡信号。

晶振器通过晶体的振荡产生稳定的信号,可以被用作时钟信号源,用于同步控制电路的工作。

晶振器通常被广泛应用于各种电子设备中,例如计算机、通信设备、汽车电子等。

总结起来,晶振和晶体在电子器件中扮演重要角色,他们的参数和性能直接影响着整个电子设备的稳定性和可靠性。

只有合理选择和使用晶振和晶体,才能确保电子设备的正常工作和性能表现。

晶振的irms电流-概述说明以及解释

晶振的irms电流-概述说明以及解释

晶振的irms电流-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言是一篇文章中非常重要的部分,它通过扼要描述文章的重点和目的来引导读者进入整个论文的阅读。

而在本文中,我们的主要关注点是晶振的irms电流。

晶振作为无线电设备中常见的元器件之一,扮演着非常重要的角色。

它不仅能够提供时钟信号,确保设备的正常运行,还在许多其他应用中发挥着关键作用。

在正文中,我们将更详细地介绍晶振的基本原理和irms 电流对晶振的影响。

此外,本文目的是帮助读者更好地理解晶振的irms电流,并提供相关的研究展望和总结。

通过对晶振的irms电流进行深入的探讨,我们可以更好地应用晶振于无线电设备,并进一步提高设备的性能和稳定性。

接下来,我们将首先介绍晶振的基本原理,包括晶体振荡器和晶体谐振频率的概念。

然后,我们将详细讨论irms电流对晶振的影响,包括其产生的原因和对晶振性能的影响。

最后,在结论部分,我们将对本文进行总结,并展望未来对晶振irms电流的进一步研究方向。

希望通过本文的阅读,读者能够对晶振的irms 电流有一个全面的了解,并能够在实际应用中更好地利用这一知识。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以分为以下几个方面:首先,我们将介绍本文的整体框架和组织结构,以便读者能够更好地理解文章内容的安排与展开。

本文分为引言、正文和结论三个部分,各个部分的主要内容和目的将在下文中详细说明。

其次,我们将对引言部分进行概述,简要介绍本文所要探讨的主题——晶振的irms电流。

引言部分旨在引起读者的兴趣,明确文章的研究背景和意义,并用简练的语言将主要观点概括出来。

接着,我们将描述本文的主要结构和内容安排。

正文部分将分为两个主要小节:第一个小节将介绍晶振的基本原理,包括晶振的原理结构、工作原理、性能参数等;第二个小节将着重探讨晶振的irms电流,包括irms 电流的定义、测量方法、影响因素以及其在电子设备中的应用等内容。

通过对这两个方面的探讨,读者将了解到晶振作为一种重要的电子元器件在电路中扮演的角色和影响。

晶振主要规格参数

晶振主要规格参数

晶振主要规格参数
晶振作为一种能够提供稳定高精度信号的元器件,广泛应用于电子产品中。

不同规格的晶振具有不同的频率和精度,其主要规格参数如下:
1. 频率:指晶振振荡的频率,通常使用单位为MHz。

不同频率的晶振可以满足不同的应用需求,例如8MHz晶振可以用于微控制器的时钟源,而3
2.768kHz晶振则常用于实时时钟电路。

2. 精度:指晶振的频率精度,通常用ppm(百万分之一)表示。

精度越高的晶振,提供的信号越接近理论值且越稳定,一般应用于高精度要求的场景。

3. 工作电压(Vcc):指晶振正常工作所需的电压范围。

晶振的工作电压一般为3.3V或5V。

在应用中要注意,如果工作电压过高或过低,都会影响晶振的稳定性。

4. 静态电容(C1、C2):晶振的主要参数之一,通常在晶振的产品手册中标明。

它对于晶振的频率稳定性有着至关重要的作用。

C1和C2的大小应根据晶振的特性和工作电压来选择。

5. 工作温度范围(TC):指晶振正常工作的温度范围。

一般来说,晶振的TC为-20℃至70℃或-40℃至85℃,但也有更广泛或更窄的工作温度范围。

总之,晶振的规格参数对于不同的应用场景有不同的要求,如精度、工作电压、静态电容和工作温度范围等等。

在选择晶振时,应该根据实际应用需求,综合评估以上规格参数来进行选择。

晶振基础知识介绍

晶振基础知识介绍

晶振基础知识介绍晶振:即所谓石英晶体谐振器(无源)和石英晶体振荡器(有源)的统称。

无源和有源的区别:无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。

无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振是一个完整的谐振振荡器。

石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。

石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。

振荡器直接应用于电路中,谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。

振荡器比谐振器多了一个重要技术参数:谐振电阻(RR),谐振器没有电阻要求。

RR的大小直接影响电路的性能,因此这是各商家竞争的一个重要参数。

晶振的原理:压电效应(物理特性):在水晶片上施以机械应力时,,会产生电荷的偏移,即为压电效应。

逆压电效应:相对在水晶片上印加电场会造成水晶片的变形即产生逆压电效应,利用这种特性产生机械振荡,变换成电气信号。

晶振的作用:一、为频率合成电路提供基准时钟,产生原始的时钟频率。

二、为电路产生震荡电流,发出时钟信号晶振的分类:一、按材质封装(1).金属封装-SEAMTYPE (2).陶瓷封装-GLASSTYPE二、贴装方式(1).直插封装-DIP (2).贴片封装-SMD三、按产品类型(1).crystal resonator—晶体谐振器(无源晶体)(2).crystal oscillator—晶体振荡器(有源晶振)---SPXO 普通有源晶体振荡器---VCXO电压控制晶体振荡器---TCXO 温度补偿晶体振荡器---VC-TCXO压控温补晶体振荡器(3).crystal filter—晶体滤波器(4).tuning fork x’tal (khz)-水晶振动子部分 KDS晶振图例:DT-14/DT-26/DT-38 DMX-26S DSX220G DSO321SR/221SR HC-49S/AT-49DSX321G/221 G SM-14J DSV531SV DSX530G/840GDSA/B321SDA晶振的名词术语:SMT :Surface Mount Technology 表面贴装技术SMD :Surface Mount Device 表面贴装元件OSC :Oscillator Crystal 晶体振荡器TCXO :Temperature Compensate X‘tal Oscillator 温度补偿晶体振荡器VC-TCXO :Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator 压控温度补偿晶体振动器 VCXO :Voltage Control Oscillator 压控晶体振动器 DST410S/310S/210A DSX320G DSA/B321SCL HC-49SMD/SMD-49晶振的重要参数:1、标称频率F:晶体元件规范(或合同)指定的频率。

晶振工作原理及参数详解

晶振工作原理及参数详解

晶振电路周期性输出信号的标称频率(Normal Frequency),就是晶体元件规格书中所指定的频率,也是工程师在电路设计和元件选购时首要关注的参数。

晶振常用标称频率在1~200MHz之间,比如32768Hz、8MHz、12MHz、24MHz、125MHz等,更高的输出频率也常用PLL(锁相环)将低频进行倍频至1GHz以上。

输出信号的频率不可避免会有一定的偏差,我们用频率误差(Frequency Tolerance)或频率稳定度(Frequency Stability)来表示,单位是ppm,即百万分之一(parts per million)(1/106),是相对标称频率的变化量,此值越小表示精度越高。

比如,12MHz晶振偏差为±20ppm,表示它的频率偏差为12×±20Hz=±240Hz,即频率范围是(11999760~12000240Hz)。

另外,还有一个温度频差(Frequency Stability vs Temp),表示在特定温度范围内,工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离,它的单位也是ppm。

我们经常还看到其它的一些参数,比如负载电容、谐振电阻、静电容等参数,这些与晶体的物理特性有关。

石英晶体有一种特性,如果在晶片某轴向上施加压力时,相应施力的方向会产生一定的电位。

相反的,在晶体的某轴向施加电场时,会使晶体产生机械变形;如果在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,机械形变振动又会产生交变电场,尽管这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。

当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(与切割后的晶片尺寸有关,晶体愈薄,切割难度越大,谐振频率越高)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。

将石英晶片按一定的形状进行切割后,再用两个电极板夹住就形成了无源晶振,其符号图如下所示:下图是一个在谐振频率附近有与晶体谐振器具有相同阻抗特性的简化电路。

晶振电路原理作用

晶振电路原理作用

晶振电路原理作用
晶振电路是一种用于产生稳定频率的电路,主要由晶体振荡器和相关的电路元件组成。

晶振电路的作用是提供一个精确的时钟信号,以供其他电子设备进行同步操作。

晶振电路主要基于晶体振荡器的特性工作,晶体振荡器是由晶体谐振的特性来产生稳定频率的电路元件。

晶体振荡器中包含一个晶体谐振器,通过在该谐振器上加入适当的电路,可以使晶体谐振器在其谐振频率附近振荡。

晶体振荡器还包括一些放大和反馈网络,用于增加振荡的幅度和保持振荡的稳定性。

晶振电路的输出频率通常被称为振荡频率,一般用赫兹(Hz)来表示。

不同的晶体振荡器可以提供不同的频率,从几千赫兹到几百兆赫兹不等。

这些频率可以根据具体需求进行选择和调整。

晶振电路在电子设备中有着广泛的应用。

它可以用作时钟源,提供稳定的时钟信号来同步和协调其他电路的操作。

例如,在计算机中,晶振电路用于控制处理器和其他硬件设备的时序,以确保它们能够按照正确的速度和时间进行操作。

晶振电路还可以用于通信设备中,以确保数据的传输和接收能够按照预定的频率进行。

总之,晶振电路的作用是提供一个稳定精确的时钟信号,以供其他电子设备进行同步操作。

它在许多电子设备中起着重要的作用,保证了设备的正常工作和性能的稳定。

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晶振的尝试报告之阳早格格创做
晶振的等效电器模型
C0,是指以火晶为介量,由二个电极产死的电容.也称为石英谐振器的并联电容,它相称于以石英片为介量、以二电极为极板的仄板电容器的电容量战收架电容、引线电容的总战.几~几十pF.
R1等效石英片爆收板滞形变时资料的能耗;几百欧
C1反映其资料的刚刚性,10^(-3)~ 10^(-4)pF
L1大概反映石英片的品量.mH~H
晶振百般参数
晶振的一些参数本去没有是牢固的大部分是会随温度、频次、背载电容、激励功率变更的RR 谐振电阻越小越佳效率:过大制成没有简单起振、电路没有宁静
阻抗RR 越小越简单起振,反之若ESR 值較下則較没有简单起振.所以佳的Crystal 設計應正在ESR 與Co 值間博得仄稳.
C1动向电容
L1动向电感
C0静电容效率:没有克没有及太下,可則易爆收较大的副波,效率频次宁静性
LRC效率:LRC电路的Q值等于(L/C)^0.5 /R 果为而L较大,C与R很小,石英晶振的Q值可达几万到几百万.Q值越大位于晶振的感性区间,电抗直线陡峭,稳频本能极佳.
FL特定背载电容以及激励功率下频偏偏越小越佳
DLD2分歧启动功率下:阻抗最大-阻抗最小越小越佳效率:引导时振时没有振,制成睡眠晶机制制传染没有良
DLD2(Drive Level Dependency 2):正在分歧的功率驅動Crystal 時,所得之最大阻抗與最小阻抗之好.DLD2越小越佳,當Crystal 製程受传染時,則DLD2值會偏偏下,導致時振與時没有振現象,即(”Crystal Sleeping”).佳的Crystal 没有果驅動功率變化,而產死較下的阻抗好異,制废品質異常.暂时,許多火晶製制礙於製程管制统制及良率短安,並没有主動提供此要害指標參數給客戶.
备注:测出去很佳没有代表此参数很佳,果为是与面法尝试的.
RLD2分歧启动功率下:阻抗最大与DLD闭系稀切
正在指定的变更功率范畴内所量测到的最大阻抗Drive Level Dependency (maximum resistance – RR).
FDLD2分歧启动功率下:F最大-F最小越小越佳制制传染没有良效率:引导时振时没有振,制成睡眠晶体
正在分歧的功率驅動Crystal 時,所得之最大頻率與最小頻率之好,稱為FLD2.FLD2 越小越佳.當Crystal 製程受传染,則FLD2 值會偏偏下,導致時振與時没有振現像,即「Crystal Sleeping」.佳的Crystal 没有果驅動功率變化,而產死較下的頻率好異,制废品質異常.暂时,許多火晶製制礙於製程管制统制及良率短安,並没有主動提供此要害指標參數給客戶.
SPDB寄死旗号强度与主旗号强度比值效率:如果太大了便有大概制成直交开机频偏偏,而且建改背载电容没有克没有及革新.大概者烤机之后温度变更之后频偏偏,热却大概者沉开又仄常了. 千万于值越大越佳制制传染没有良
那个参数名字不妨明白为SP DB 其简直含意如下听尔细细讲去
SPDB(Difference in dB between Amplitude of FR and Highest Spur):Spurious 以dB 為單位時,SPDB 的絕對值越大越佳.-3dB 為最矮的央供,以预防振盪出没有念要的副波(Spur)頻率,制成系統頻率没有正確.“下图隐现了石英谐振器的模态谱,包罗基模,三阶泛音,5 阶泛音战一些
治真旗号赞同,即寄死模.正在振荡器应用上,振荡器经常采用最强的模式处事.一些搞扰模式有慢遽降落的频次—温度个性.偶尔间,当温度爆收改变,正在一定温度下,寄死模的频次与振荡频次普遍,那引导了“活动性下落”.正在活动性下落时,寄死模的激励引起谐振器的特殊能量的消耗,引导Q 值的减小,等效串联电阻删大及振荡器频次的改变.当阻抗减少到相称大的时间,振荡器便会停止,即振荡器做废.当温度改变近离活动性下落的温度时,振荡器又会沉新处事.寄死模能有适合的安排战启拆要领统制.没有竭建正电极与晶片的尺寸闭系(即应用能陷准则),并脆持晶片主仄里仄止,那样便能把寄死模最小化”
上头那段话瞅了是没有是有面晕,道真话尔也有面晕.然而是从上头咱们不妨归纳出如下几个论断:
1.泛音晶振石英谐振器的模态谱,包罗基模,三阶泛音,5 阶泛音战一些治真旗号赞同,即寄死模. 寄死模的存留.
2.正在振荡器应用上,振荡器经常采用最强的模式处事.一些搞扰模式有慢遽降落的频次—温度个性.寄死模会随温度频次变更,而且效率振荡.
3.寄死模的缺陷是由于晶振的制制工艺制成.
下去便很精确了,SPDB是一个衡量主频强度与寄死模强度好值的量(主频幅度/寄死频次与对于数吧).那个值越小越佳,代表寄死模越小.
TS背载电容变更对于频次的效率率效率频偏偏对于背载电容变更敏感制成电路没有宁静越小越佳
TS(Trim Sensitivity of Load Measurement):負載電容變化時,對晶體頻率變化量的影響,單位為ppm / pF. 效率:此值過大時,很简单正在分歧的負載電容效率下,產死極大的頻率飄移.
温度频好制制工艺分歧格会使直线宽沉偏偏离超出图二阳影部分效率:频次随温度变更分歧切割角度对于直线的效率
石英晶体结构
真例问题:加进纯量大概者有银屑、镀银偏偏了、镀银里里裂痕
微调银镀偏偏
灰尘、银屑、晶片缺角。

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