第四章第三节第一讲(new)讲解.ppt

第一讲：石英晶体的特性*二、石英晶体振荡器的结构三、石英晶体的特性一、频率稳定度问题频率稳定度一般由来衡量—频率偏移量—振荡频率LC振荡电路Q—数百石英晶体振荡电路Q—10000?500000一、频率稳定度问题频率稳定度是衡量振荡器频率稳定程度的重要指标LC谐振回路的品质因数Q对频率稳定度影响很大。Q值越大则相频曲线在fO附近越陡峭。因振荡器的频率是由相位平衡条件决定的，对于同样的相位变化，Q值越大则对应的Δω越小，则越小，频率稳定度也就越高。二、石英晶体振荡器的结构石英晶体的化学成分是二氧化硅（SiO2）。它可以按一定方位切成一定形状的薄片，在两个表面敷上一层银作极片，并引出两个电极，加上外封装就成为石英晶体谐振器（简称石英晶体）。压电效应：在石英晶片的两极加一电场，晶片将产生机械变形；若在晶片上施加机械压力，在晶片相应的方向上会产生一定的电场。压电谐振：晶片上外加交变电压的频率为某一特定频率时，振幅突然增加。1.压电效应和压电振荡三、石英晶体的特点石英晶体片具有一个固有的谐振频率，其频率的大小取决于晶体片的几何尺寸。当在两个电极上加入交变电压时，晶片会产生机械振动，而振动又产生交变电场。当外加交变电压的频率和晶体的固有频率相同时，振幅明显增大，交变电场也最大。此时的现象和LC谐振现象类同。由于晶片的温度稳定性好，所以其谐振频率相当稳定。2、石英晶体振荡器的符号和等效电路图1石英晶体振荡器的符号图2石英晶体振荡器的等效电路CoCLRCo：表示晶体在静态时的平板电容L：表示晶体振荡时的惯性C：表示模拟晶体的弹性R：表示晶体振动时的摩擦损耗L很大，C很小，R不大。通常情况下：由于石英晶体的压电谐振现象与LC谐振回路的谐振现象很类似，可以把石英晶体谐振器等效为一个RLC串并联电路。3、石英晶体振荡器的电抗频率特性石英晶体振荡器的电抗频率特性该电路有两个谐振频率：串联谐振频率fs：L、C、R支路发生串联谐振时的频率。串联谐振频率：CoCLR由于C0很小,它的容抗比R大得多,串联谐振的等效阻抗近似为R,呈纯阻性,且其阻值很小