[信息与通信]高频谐振器讲义.ppt

不良现象举例 电容匹配(ZTT/ZTA产品的使用) 频率匹配(主要是PCB上存在一些杂散电容) 跳频现象(基频、三次波、五次波) 高度问题（在PCB设计过程中可以避免和产品选择及对引线产品进行弯脚处理） ZTT（A）CR □ MG型陶瓷谐振器 频率范围：4.00MHz-8.00MHz ZTT（A）CV □ MX（T）型陶瓷谐振器 频率范围8.00MHz-60.0MHz ZTT（A）CW □ MX型陶瓷谐振器 频率范围:20.0MHz-60.0MHz 压电陶瓷谐振器的现状与发展 压电陶瓷作为重要的功能材料在电子材料领域占据相当大的比重。近几年来，压电陶瓷在全球每年销售量按15%左右的速度增长。随着信息产业的飞速发展，压电陶瓷谐振器已在音视频、通讯、电脑周边等领域大量应用。随着电子整机向数字化、高频化、多功能化和薄、轻、小、便携式的方向发展，频率器件正面临着前所未有的挑战。如今，片式化、高频化、小型化已成为频率器件的主流发展方向。 陶瓷谐振器适合绿色环保要求的发展趋势，对压电陶瓷产品来说，主要是实现产品无铅化，目前，产品除陶瓷芯片外部分已基本实现无铅化，陶瓷芯片无铅化也在加快研发速度。 注意事项 一.不要对产品和引线端子施加过大的机械压力。 二.引脚产品请不要采用再流焊焊接工艺，避免高温对产品的破坏。 三.陶瓷谐振器在使用时，可能会遇到匹配上的问题，引起不稳定的振荡或振荡停止的情况。我们可以对应用电路进行评估，以避免遇到这种情况。 四.陶瓷谐振器标准产品的振荡频率可通过标准测试电路进行调整。使用其他IC时可能会有轻微的频移，需要精确的振荡频率时，可以专门针对特定电路进行调整。 谢 谢THANK YOU 浙江嘉康电子股份有限公司 ZHEJIANG JIAKANG ELECTRONICS CO.,LTD 高频陶瓷谐振器简介 浙江嘉康电子股份有限公司 ZHEJIANG JIAKANG ELECTRONICS CO.,LTD 谐振器的种类 LC、RC谐振器：特点是尺寸大、初始频率精度差（±2.0%）、长期稳定性不好、需要调整； 晶体谐振器：特点是尺寸大、初始频率精度高（±0.005%）、长期稳定性好、无需调整； 陶瓷谐振器：特点是尺寸小、初始频率精度高（±0.5%）、长期稳定性好、无需调整； 声表面波谐振器：频率段在几百MHz； 介质谐振器：频率段在GHz； 目前又出现了新的种类硅谐振器。 陶瓷谐振器的一般特性 陶瓷谐振器利用压电陶瓷（锆钛酸铅-PZT，钛酸铅-PT）的机械振动（见下表），并且依据所需要的谐振频率而采用不同的振动模式。陶瓷谐振器的主要特性包括高度稳定的振荡频率、小巧而又轻的结构，并且避免了振荡电路的调整(与晶振相比)。 陶瓷谐振器的振动模式 陶瓷谐振器的工作原理 陶瓷谐振器利用的是压电材料的机械振动。右图表示了一个陶瓷谐振器的阻抗和相位特性。坐标曲线显示谐振器在谐振频率fr和反谐振频率fa之间呈现电感性。这就意味着谐振器在这两个频率间能谐振（或者说振荡器能用它来进行振荡）。右图也显示了谐振器在fr产生极小阻抗（叫做谐振阻抗）在fa产生最大阻抗（叫做反谐振阻抗）。几乎在其他所有频率谐振器是电容性的，但也有某些频率是电感性的（被称为谐波）。由于谐振器在谐振频率处呈现电感（带一些小的串联电阻）。我们能用这部分来代替Colp电路中的电感。 陶瓷谐振器的工作原理 陶瓷谐振器等效电路如下图所示。虚线框内为两端型谐振器的等效电路。在fr＜f＜fa频率范围内呈感性，加上内藏电容CL1、CL2本谐振器可作为LC网络使用，在LC正反馈振荡电路中使用一个Q1=180°为反相器，加上LC反馈电路又倒相Q2=180 °而形成振荡电路。 陶瓷谐振器的工作原理 振荡条件：回路增益G=10log(α*β)≥0 相移Q=Q1+Q2=360°×n (n=1、2、3……) 基本振荡电路 回路增益测量电路 V1 0.01μF R1=50Ω T.G Output=－20dBm 2PF 10MΩ Rf=1MΩ Ceramic Resonator OUT V0 ～ IC:TC74HCU04 Vcc=5.0V G=10Log(V0/V1) ≥0 陶瓷谐振器基本参数 陶瓷谐振器分为ZTA型（不带内置电容）和ZTT型（带内置电容），相应等效电路和阻抗和相位特性图如： （ZTA型） （ZTT型） 陶瓷谐振器基本参数 C0：静电容；C1：动态电容；L1动态电感；R1：动态电阻；CL1、CL2内置负载电容。 Zr：谐振电阻，近似于R1； Fr：谐振频率，Fr=1/2π√L1C1； Fa：反谐振频率，