压控晶振 电压与频率的关系
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。
压控晶体振荡器
压控晶体振荡器定义：压控晶体振荡器（VCXO）是通过红外加控制电压使振荡效率可变或是可以调制的石英晶体振荡器。
构成及原理：VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成，其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容，从而“牵引”石英谐振器的频率，以达到频率调制的目的。
VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。
应用：VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈系统及频率调制，已是通信机、移动电话、寻呼机、全球定位系统（GPS）等众多电子应用系统必不可少的关键部件。
选型：VCXO技术规范中列有多项性能参数。
这些参数往往是相互关联的。
我们不能一味追求某些参数的高指标而忽视由此引起的其它参数的劣化。
例如，VCXO 允许的频率控制范围就是有限制的。
一般来说，如果要求VCXO有较大的牵引度，则它在工作温度范围内的频率稳定度就较差。
反之，如果对频率稳定度要求高，就很难得到较大的牵引度（>±200×10－6）。
因此，正确了解VCXO的技术规范和使用要求，对于在设计上用好这种器件是很关键的。
下面我们将介绍VCXO电参数的特点和选用时应注意的问题。
2 VCXO的确定首先，要弄清楚具体应用场合是需要VCXO，还是一般的振荡器。
当设计人员希望通过外加控制电压来对振荡器的频率作小范围的调谐时，就应选用VCXO器件。
我们把这种振荡器调谐称为牵引度（pullability）。
牵引度用10－6数量级表示。
VCXO牵引度的典型值为±50×10－6～±200×10－6，要得到这种范围的牵引度，VCXO产品一般采用标准圆形石英晶体。
为了满足牵引度范围大的要求，设计上须用大尺寸晶体（直接0.25英寸～0.35英寸）。
此外，如果要得到大范围的牵引度，VCXO产品的晶体应是基模晶体。
3 频率稳定度要求VCXO用石英晶体作频率控制元件，其振荡频率在工作温度内是稳定的。
当我们对VCXO进行调谐时，振荡频率会发生改变；但偏离标称频率的各个频率值在工作温度范围内同样是稳定的。
电压和频率的关系
频率和电压有什么关系
1、频率和电压没有关系；
2、频率的大小与电流的运行周期有关，但周期主要与当地的变压器的功率有关；
3、频率，是单位时间内完成周期性变化的次数，是描述周期运动频繁程度的量，常用符号f或ν表示，单位为秒分之一，，为了纪念德国物理学家赫兹的贡献，人们把频率的单位命名为赫兹，简称“赫”，符号为Hz，每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率，叫做固有频率；
4、电压，也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量，其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
晶振工作电压
晶振工作电压
晶振是一种常见的电子元件，它可以产生稳定的高频振荡信号，被广泛应用于各种电子设备中。
晶振的工作电压是指晶振在正常工作状态下所需要的电压。
晶振的工作电压通常是比较低的，一般在2V 到5V之间。
晶振的工作电压对于晶振的性能和稳定性有着重要的影响。
如果晶振的工作电压过低，那么晶振的振荡频率就会不稳定，甚至无法正常工作。
如果晶振的工作电压过高，那么晶振的寿命就会缩短，同时也会影响晶振的稳定性和精度。
因此，在选择晶振时，需要根据具体的应用场景来选择合适的工作电压。
一般来说，如果晶振需要在低电压环境下工作，那么就需要选择低电压晶振。
如果晶振需要在高电压环境下工作，那么就需要选择高电压晶振。
除了工作电压之外，晶振的其他参数也需要考虑。
例如，晶振的频率、精度、温度特性等都会影响晶振的性能和稳定性。
因此，在选择晶振时，需要综合考虑各种因素，选择最适合自己应用场景的晶振。
晶振的工作电压是晶振性能和稳定性的重要因素之一。
在选择晶振时，需要根据具体的应用场景来选择合适的工作电压，同时还需要考虑其他参数，以确保晶振能够正常工作并具有良好的性能和稳定
性。
晶振的原理及特性
我们常说的晶振一般叫做晶体谐振器，是一种机电器件，是用电消耗很小的石英晶体经精细切割磨削并镀上电极焊上引线做成。
这种晶体有一个很重要的特征，假如给他通电，他就会产活力械振荡，反之，假如给他机械力，他又会产生电，这种特征叫机电效应。
他们有一个很重要的特色，其振荡频次与他们的形状，资料，切割方向等亲密有关。
因为石英晶体化学性能特别稳固，热膨胀系数特别小，其振荡频次也特别稳固，因为控制几何尺寸能够做到很精细，所以，其谐振频次也很正确。
依据石英晶体的机电效应，我们能够把它等效为一个电磁振荡回路，即谐振回路。
他们的机电效应是机-电-机-电....的不停变换，由电感和电容构成的谐振回路是电场-磁场的不停变换。
在电路中的应用其实是把它看作一个高Q值的电磁谐振回路。
因为石英晶体的消耗特别小，即Q值特别高，做振荡器用时，能够产生特别稳固的振荡，作滤波器用，能够获取特别稳固和陡削的带通或带阻曲线。
无源晶体与有源晶振的差别、应用范围及用法：1、无源晶体——无源晶体需要用DSP片内的振荡器，在datasheet上有建议的连结方法。
无源晶体没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是依据起振电路来决定的，相同的晶体能够合用于多种电压，可用于多种不一样时钟信号电压要求的DSP，并且价钱往常也较低，所以关于一般的应用假如条件同意建议用晶体，这特别适合于产品线丰富批量大的生产者。
无源晶体有关于晶振而言其缺点是信号质量较差，往常需要精准般配外头电路（用于信号般配的电容、电感、电阻等），改换不一样频次的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。
建议采纳精度较高的石英晶体，尽可能不要采纳精度低的陶瓷警惕。
2、有源晶振——有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳固，并且连结方式相对简单（主假如做好电源滤波，往常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。
有源晶振往常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。
晶振主要参数
晶振主要参数频率准确度在标称电源电压、标称负载阻抗、基准温度(252℃)以及其他条件保持不变，技术'＞晶体振荡器的频率相对与其规定标称值的最大允许偏差，即(f⅛aχ-fπιin)∕fθ;温度稳定度其他条件保持不变，在规定温度范围内晶体振荡器输出频率的最大变化量相对于温度范围内输出频率极值之和的允许频偏值，即(fmaχ-fmin)/(fmax+fmin)；频率调节范围通过调节晶振的某可变元件改变输出频率的范围。
调频(压控)特性包括调频频偏、调频灵敏度、调频线性度。
①调频频偏：压控晶体振荡器控制电压由标称的最大值变化到最小值时输出频率差。
②调频灵敏度：压控晶体振荡器变化单位外加控制电压所引起的输出频率的变化量。
③调频线性度：是一种与理想直线(最小二乘法)相比较的调制系统传输特性的量度。
负载特性其他条件保持不变，负载在规定变化范围内晶体振荡器输出频率相对于标称负载下的输出频率的最大允许频偏。
电压特性其他条件保持不变，电源电压在规定变化范围内晶体振荡器输出频率相对于标称电源电压下的输出频率的最大允许频偏。
杂波输出信号中与主频无谐波(副谐波除外)关系的离散频谱分量与主频的功率比，用dBc表示。
谐波谐波分量功率Pi与载波功率PO之比，用dBc表示。
频率老化在规定的环境条件下，由于元件(主要是石英谐振器)老化而引起的输出频率随时间的系统漂移过程。
通常用某一时间间隔内的频差来量度。
对于高稳定晶振，由于输出频率在较长的工作时间内呈近似线性的单方向漂移，往往用老化率(单位时间内的相对频率变化)来量度。
日波动指振荡器经过规定的预热时间后，每隔一小时测量一次,连续测量24小时,将测试数据按S=(fmaχ-fmin)∕fθ式计算，得到日波动。
开机特性在规定的预热时间内，振荡器频率值的最大变化，用V=(fmaχ-fmin)∕fθ表示。
相位噪声短期稳定度的频域量度。
用单边带噪声与载波噪声之比？(f)表示，？(f)与噪声起伏的频谱密度S6(f)和频率起伏的频谱密度Sy(f)直接相关，由下式表示：f2S(f)=fO2Sy(f)=2f2?(f)f—傅立叶频率或偏离载波频率；f0一载波频率。
晶振的工作原理
晶振的工作原理：晶振是晶体振荡器的简称，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导致这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率围，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。
这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
晶振的参数：晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，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。
晶振的应用：普通的晶振振荡电路都是在一个反相放大器 (注意是放大器不是反相器) 的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每一个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容，请注意普通IC 的引脚都有等效输入电容，这个不能忽略。
普通的晶振的负载电容为15p 或者12.5p ，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22p 的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。
无源晶振与有源晶振(谐振)的英文名称不同，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干产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不许确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
晶振的种类：谐振振荡器包括石英 (或者其晶体材料)晶体谐振器，瓷谐振器，LC 谐振器等。
晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。
石英晶片所以能做振荡电路(谐振) 是基于它的压电效应，从物理学中知道，若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力，又会在相应的方向上产生电场，这种现象称为压电效应。
晶振负载电容与频率的关系
晶振负载电容与频率的关系
晶振负载电容与频率的关系是电子工程领域中的一个重要问题，
因为电子设备的稳定性及精度等因素很大程度上取决于晶振的频率。
在本文中，我们将逐步分步阐述晶振负载电容与频率的关系。
首先，晶振是一种微振荡器件。
当它被带上正向电压之后，会震
动起来，产生自身的谐振频率。
这个频率被称作振荡频率，可以用公
式f=1/(2π√（LC）)进行计算。
其次，晶振的频率是与负载电容直接相关的。
具体而言，当负载
电容越大时，晶振的频率会越低，当负载电容越小时，晶振的频率会
越高。
负载电容的作用是提供晶体谐振器上的电场，从而使晶体谐振
器能够稳定工作。
接着，需要注意的是，在选择负载电容时，应该根据晶振的规格
要求选择合适的数值。
选择不当的负载电容会导致晶振的频率不稳定
或不准确，给设备的正常工作带来不利影响。
最后，除了负载电容与晶振频率的关系外，还有其他一些因素可
以影响晶振的频率，例如晶体的品质、环境温度等。
为了确保晶振的
稳定性和精度，需要进行严格的测试和校准。
总结来说，晶振负载电容与频率的关系是密不可分的，正确选择
负载电容对于设备的稳定性和精度都至关重要。
在实际应用中，应该
根据晶振的规格要求选择合适的负载电容，并进行严格的测试和校准，以确保设备的正常工作。
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压控晶振电压与频率的关系
摘要：本文总结了压控晶振电压和频率之间的关系，以及如何正确使用它们。
文章首先详细介绍了晶振结构和工作原理；其次，介绍了压控晶振电压与其工作频率之间的关系；最后，结合实际应用对如何正确使用压控晶振进行了较为全面的探讨。
关键词：压控晶振；电压；频率；结构；原理
压控晶振电压与频率的关系
摘要
一：的结构和工作原理
二：控晶振电压与工作频率的关系
三：确使用压控晶振
第一节的结构和工作原理
晶振是一种采用电子技术的电路，它的基本结构由电子元件、晶振元件和辅助元件组成。
晶振元件是一个特殊的双线圈结构，在输入电压为0V电压和温度不变时，它可以在给定的频率上以恒定的电流
运行，把输出脉冲电压和频率变为恒定的值。
晶振的工作原理是晶体响应电场而产生振荡，在频率调整电路中，晶体两端由外部供电电源驱动，其中一端通过容积电容可以调节输出频率，以达到调节振荡频率的目的。
另外，还有一种称为压控的晶振，它的电压和频率之间也有一定的关系。
第二节控晶振电压与工作频率的关系
压控晶振是一种在工作电压不变的情况下调节频率的晶振，它是
在晶体固有频率基础上，通过改变晶体的晶体锥电压来调节晶振工作频率的，它的工作原理如下：当输入的电压小于晶体的晶体锥电压时，晶振的频率会比它的固有频率高；当输入的电压大于晶体的晶体锥电压时，晶振的频率会比它的固有频率低。
第三节确使用压控晶振
由于压控晶振电压和频率之间存在着一定的关系，因此，正确使用它们是很有必要的。
首先，在选择压控晶振时，应先计算其最大频率以及最小频率，以便确定选择的压控晶振是否能够满足用户的需求；其次，在使用压控晶振时，应该注意保持输入电压在晶体的晶体锥电压的范围内，以免影响晶振的正常工作；最后，要注意维护晶振，确保晶振的工作环境温度在正常范围内，以免影响晶振的正常工作。
综上所述，压控晶振的电压和频率之间存在着一定的关系，正确使用它们是非常重要的，此外在使用压控晶振时，还要注意晶振的维护。
结论
本文详细介绍了晶振结构和工作原理，介绍了压控晶振电压与工作频率之间的关系，结合实际应用对如何正确使用压控晶振进行了较为全面的探讨。
综上所述，正确的使用压控晶振，不仅可以保证压控晶振的正常使用，而且也能够确保晶振的正常维护。