实用非门晶体振荡器原理及参数设计
晶体振荡原理
石英晶体、晶振介绍文摘2010-10-25 23:36:39 阅读50 评论0 字号：大中小订阅石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器、手机等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
可以说只要需要稳定时钟的地方，就必需要有晶体振荡器。
一：认识晶体、晶振常见晶体振荡器有两类，一类是无源晶体，也叫无源晶振，另一类是有源晶振，也叫钟振。
无源晶体外形如下图：（HC-49S 插脚）（HC-49S/SMD 贴片）无源晶体以以上两种封装的晶体最为常用，广泛应用于普通设备上，尤其是嵌入式设备，若对体积大小有要求，可以选择更小的贴片封装，如下图：（XG5032 贴片）（XS3225 贴片1，3脚有效，2，4脚为空脚）当前消费类电子如手机，MP4，笔记本等，XS3225封装最为常用。
具体关于晶体的封装及参数信息，请参考国内最大的高端晶体晶振厂家：浙江省东晶电子股份有限公司网站提供的信息：/product.aspx/23无源晶体说穿了就是封装了一下晶体，在晶体两面镀上电极引出两根线即可，那么有源晶振就是在无源晶体的基础上加了一个晶体振荡电路，，比如采用一个74HC04或者54HC04之类的非门与晶体勾通三点式电容振荡电路，所以它具有电源，地，时钟输出三个脚，有些还会增加一个脚，就是晶振工作控制脚，当不需要工作的时候，可以关掉晶振降低功耗。
如下图：（OS3225 与XS3225外形一样，只是脚位定义不同1：EN控制脚，2：GND地，3：OUT信号输出，4：VCC电源，一般为3.3V 或者5V）。
晶振内部振荡电路等效图如下：非门5404的输出脚2就是信号输出脚。
二：晶体振荡电路原理分析（本篇由东晶电子网上独家代理创易电子提供技术文档）我们以最常见得MCU振荡电路为例,参考电路如下：很多人做MCU51单片机得时候，不明白晶体两边为什么要加两个电容，大小一般在15pF～33pF之间，有些特殊的，还需要在晶体上并联一个大电阻，一般老师的解释是提高晶体振荡电路的稳定性，有助于起振,而对于其根本原理没有解释。
晶体振荡器原理
晶体振荡器原理晶体振荡器（Crystal Oscillator）是一种电子元件，它可以用来产生固定的频率信号。
它的工作原理是基于晶体的特性，利用晶体的折射率和反射率来产生一个固定频率的信号。
一. 晶体原理晶体振荡器是基于晶体的特性来工作的。
晶体是由一种结构排列构成的物质，它可以反射和折射电磁波。
晶体中的电磁波会受到晶体的折射率和反射率的影响，这样就可以产生一个固定频率的信号。
二. 晶体振荡器的工作原理晶体振荡器的工作原理是利用晶体的折射率和反射率来产生一个固定频率的信号。
它的工作原理如下：1. 晶体振荡器由一个晶体片和一个电路构成，晶体片由一种可以反射和折射电磁波的物质构成。
2. 当一个外部信号输入到晶体振荡器的电路中时，晶体片会受到折射和反射的作用，从而产生一个固定频率的信号输出。
3. 晶体振荡器的频率和频率稳定性取决于晶体片的特性，可以通过改变晶体片的形状来调整晶体振荡器的频率。
三. 晶体振荡器的应用晶体振荡器广泛应用于电子产品中，如电视、收音机、手机、电脑等。
它们可以用来产生一个固定频率的信号，用来同步和校准电子产品的工作频率，从而提高电子产品的性能。
此外，晶体振荡器还可以用来产生时钟信号，用来控制电子产品的时序。
总结晶体振荡器是一种电子元件，它可以用来产生固定的频率信号。
它的工作原理是基于晶体的特性，利用晶体的折射率和反射率来产生一个固定频率的信号。
晶体振荡器广泛应用于电子产品中，可以用来产生一个固定频率的信号，用来同步和校准电子产品的工作频率，从而提高电子产品的性能，也可以用来产生时钟信号，用来控制电子产品的时序。
振荡电路及555定时器应用设计报告
电路由反相器U3A、U4B以及反馈电阻R2、保护电阻R1和耦合电容C1;通过时反相器工作在放大状态，这时只要反相器输入电压有点变化，就会被正反馈回路放大而引起震荡，此时电路是不稳定的。此电路可以通过调节R和C的值改变输出信号的振荡频率。
石英晶体和非门构成多谐振荡器：
一、设计任务与要求
1．要求多谐振荡器的工作频率稳定性更高；
2．用555时基电路构成单稳态触发器，具有可重复触发特性；
二、方案设计与论证
任务一：多谐振荡器
1.方案一、非门构成对称型多谐振荡器
对称型多谐振荡器原理：
(1)静态（未振荡）时应是不稳定的
此电路是由两个反相器及滑动变阻器经耦合电容C1连接起来的正反馈振荡电路，并设法使反相器工作在放大状态，即给他们设置适合的偏置电压，这个偏置电压可以通过在反相器的输出端与输出端之间接入反馈电阻来得到。
通过分析，结合设计电路性能指标、器件的性价比，本设计电路选择方案二。
三、单元电路设计与参数计算
非对称式多谐振荡器由反相器，电阻和电容构成，非对称式多谐振荡器的组成框图3-1所示。
参数计算:振荡周期为：
取频率为6KHz,电容值为0.1uf，可根据上述公式可得电阻阻值为750Ω
图3-1
四、总原理图及元器件清单
七、性能、功能测试与分析
1、.功能电路测试与分析
（1）测试步骤
1、接入5v电压源；
2、接好电路后，用示波器显示波形。
（2）测试数据
测试得到的波形周期为T=3.6格*0.05ms
（3）误差计算
误差=(（0.18-0.16）/0.18)*100%=11.1%
（4）误差分析
接入的电阻值不可能是理想值，存在一定的误差，从而造成波形的周期与理论值周期有误差。
晶体振荡器原理
晶体振荡器原理
晶体振荡器是一种基于晶体的电子器件，其原理是将晶体的共振频率用于产生稳定的时钟信号或者振荡信号。
晶体振荡器由晶体谐振腔和放大器组成。
晶体谐振腔包含一个晶体片和与之并联的电容器。
晶体片通常是石英晶体，并且具有特定的结构和物理特性。
当外加电场作用于晶体片上时，晶体片会发生压电效应，导致晶体片的形状发生微小的变化。
这种微小的变化会改变晶体片的电容特性，进而改变晶体片的谐振频率。
在晶体振荡器中，放大器负责放大晶体片的谐振振幅，并提供正反馈。
当晶体片的谐振频率与放大器提供的增益一致时，振荡信号被放大并输出。
这个输出信号经过滤波电路后，可作为稳定的时钟信号或者振荡信号使用。
晶体振荡器的稳定性非常重要，因为它的输出频率需要非常准确和稳定。
为了提高稳定性，晶体片被精确切割和加工，并且被放置在温度稳定的环境中。
此外，晶体振荡器还可以根据需要进行调谐和校准，以确保输出频率的准确性。
总结起来，晶体振荡器通过利用晶体片的谐振性质和放大器的正反馈作用，可以产生稳定准确的时钟信号或振荡信号。
这种稳定性使其在许多电子设备和系统中得到广泛应用，例如计算机、通信设备、雷达、导航系统等。
9种晶体振荡器电路汇总
9种晶体振荡器电路汇总一、70MHz并联晶体振荡器电路:图1. 70MHz并联晶体振荡器电路三极管TV2进行信号放大，经电容C8耦合输出。
其中，电阻RI、R2和电阻R5、R6、R7是三极管VT1和VT2的直流偏置元件。
L2是高频扼流线圈，给振荡管VT1的集电极电流提供一个直流通路。
C2为隔直电容。
C3、C7是交流旁路电容，使VT1的发射极处于交流零电位，但直流电位不为零。
电感L1，电容C6，电阻R3为改善电源滤波电路，其作用是减少纹波电压以振高直流分量。
略调电容C4、C8，可以改变耦合信号的大小。
1.元器件选择电容C1为20p,C2为100p，C3、C7为820p，C4为56p，C5、C8为47p, C6为47u/50V。
电感L1为22uH(色码电感)，L2为0.3uH。
电阻R1为1.6kΩ，R2为1kΩ，R3为750Ω，R4为180Ω、1W，R5为1.3kΩ，R6为3kΩ，R7为360Ω，R8为470Ω，R9—R12为300Ω、2W。
三极管VT1、VT2选3DG82B，65≤β≤115。
晶体SJT用JA9B型－70MHz。
继电器KM为JUC-1M。
2.使用时应注意（1） 在应用石英晶体时，有一个必须注意的实际问题，这就是晶体本身的激励功率。
激励功率较大时，输出功率也大，这时，晶体三极管引入的噪声影响不大。
但是，晶体激励功率过大会使晶体长期稳定性（老化特性）变坏。
晶体激励功率小时，长期稳定性较好，但是使用低噪电子元件技术网是第一个针对电子元器件应用、选型和实用设计方案的技术网络媒体。
声晶体三极管较佳。
（2） 由于晶体频率受温度影响很大，为保证对晶体频率稳定度的要求，必须注意晶体恒温。
即将晶体放在恒温槽内，由恒温控制电路来保证恒温槽内的温度使其维持在晶体的拐点温度。
因此，为使振荡频率和震荡幅度稳定，将晶体SJT和VT1、VT2放入恒温箱内。
恒温箱是用R9－R12四只2W金属膜电阻加热，一只小型密封温度继电器KM作温度控制元件。
石英晶体振荡器原理
石英晶体振荡器原理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。
1.晶振概述晶振一般指晶体振荡器。
晶体振荡器BAV99-7是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片），石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振；并添加到包装内部IC形成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。
其产品一般用金属壳包装，也用玻璃壳包装.陶瓷或塑料包装。
2.晶振的工作原理石英晶体振荡器是一种由石英晶体压电效应制成的谐振器件。
其基本组成大致如下：从石英晶体上按一定方向角切下薄片，在两个对应面涂上银层作为电极，在每个电极上焊接一根导线，连接到管脚上。
此外，封装外壳构成石英晶体谐振器，简称石英晶体或晶体.晶体振动。
其产品一般用金属外壳包装，也有玻璃外壳.陶瓷或塑料包装。
如果在石英晶体的两个电极上增加一个电场，晶片就会发生机械变形。
相反，如果在晶片两侧施加机械压力，就会在晶片的相应方向产生电场，这种物理现象称为压电效应。
如果在晶片的两极上增加交变电压，晶片会产生机械振动，晶片的机械振动会产生交变电场。
一般来说，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常小，但当外部交变电压的频率为特定值时,振幅明显增远大于其他频率,称为压电谐振，与1C电路的谐振现象非常相似。
其谐振频率与晶片切割方法相似。
.几何形状.尺寸等相关。
晶体不振动时，可视为平板电容器，称为静电电容器C,晶片的大小和几何尺寸.与电极面积有关，一般几种皮法到几十种皮法。
当晶体振荡时,机械振动的惯性可以与电感1相等。
一般1值为几十豪亨到几百豪亨。
电容C可以等效晶片的弹性，C值很小，一般只有O.0002~0.1皮法。
晶振的应用电路原理图
晶振的应用电路原理图1. 晶振的基本原理晶振是一种通过压电效应产生机械振动并将其转换为电信号的器件。
它由一个压电晶体和其中的振荡电路组成。
当施加外部电场时，压电晶体会产生机械振动，这个振动会被感应电路转换为电信号。
这样就形成了一个可控频率的电信号源。
2. 晶振的主要特点•稳定性高：晶振的频率稳定性非常高，可控制在几个十分之一的范围内。
•可调谐性强：可以通过改变施加在晶振上的电场来实现频率的调整。
•占用空间小：晶振的尺寸通常很小，适合集成在电子设备中。
3. 晶振的应用领域晶振广泛应用于各种电子设备中，其中包括但不限于： - 通信设备：晶振常被用作时钟信号源，用于同步数据传输。
- 微处理器和微控制器：晶振用于提供主频信号，控制CPU的运行速度。
- 音频设备：晶振用于提供精确的时基信号，用于音频数字转换等应用。
- 电源管理：晶振用于提供时钟信号，控制电源管理电路的运行。
4. 晶振应用电路的原理图以下是一个晶振应用电路的基本原理图：晶振应用电路原理图：===========================_______| |VIN ---| || ||_______||-----| |--- -----| | | || R | | C || | | |--- -----| |-----|VOUT===========================•VIN：输入电压，用于提供晶振所需的电场。
•VIN和晶振之间的线条表示数据传输和电场耦合。
•VOUT：输出电压，表示晶振振动产生的电信号。
•R：电阻，用于控制晶振的振荡频率。
•C：电容，用于滤波和稳定晶振的输出信号。
5. 晶振应用电路的工作原理晶振应用电路的工作原理如下： 1. 输入电压VIN施加在晶振上，产生电场。
2. 电场作用下，晶体产生机械振动。
3. 振动信号被感应电路转换为电信号，输出为VOUT。
4. 输出电压VOUT经过电阻R和电容C的滤波和稳定处理，得到稳定的振荡信号。
晶振电路的工作原理
晶振电路的工作原理
晶振电路是一种用于产生高精确度时钟信号的电路，被广泛应用于各种电子设备中。
它由晶体谐振器和相关的放大电路组成。
晶振电路的工作原理如下：
1. 晶体谐振器：晶振电路的核心是晶体谐振器。
晶体谐振器通常由晶体片和电极组成，晶体片是一种具有特定晶格结构的压电材料，可以通过外加电场而振动。
当施加一个特定频率的电场时，晶体片就会开始振动，并且产生稳定的机械共振。
因此，晶体谐振器能够产生非常稳定的振荡信号。
2. 反馈放大电路：晶振电路将晶体谐振器产生的振荡信号反馈给放大电路，以增加信号的幅度。
放大电路通常使用放大器和反馈网络组成，其中放大器用于放大输入信号，而反馈网络则将一部分输出信号反馈到输入端。
通过适当的放大倍数和反馈网络的设计，可以使晶振电路的输出信号保持在一个稳定的幅度。
3. 输出信号：通过经过放大的晶体谐振器信号，晶振电路可以产生一个高精确度的时钟信号作为输出。
该信号的频率由晶体谐振器的特性决定，而其稳定性和准确性则取决于晶体谐振器的品质和反馈放大电路的设计。
总体而言，晶振电路通过晶体谐振器的机械共振和反馈放大电路的协同作用，能够产生一个高精确度和稳定性的时钟信号。
这使得晶振电路成为各种电子设备中非常重要的组成部分，例如计算机、通信设备、消费电子产品等。