晶体振荡器
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石英晶体的结构
图(a)表示自然结晶体
图(b)表示晶体的横断
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石英晶体的特性
(1)石英晶体特有的正、反两种压电效应
正压电效应:当沿晶体的电轴或机械轴施以张力或压力时,就在垂直于电轴的两面上产生正、负电荷,呈现出电压。
负压电效应:当在垂直于电轴的两面上加交变电压时,晶体将会沿电轴或机械轴产生弹性变形(伸张或压缩),称为机械振动。
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(2)石英晶体具有谐振回路的特性
石英晶体存在着固有振动频率。
当外加电信号频率在此自然频率附近时,就会发生谐振现象。它既表现为晶片的机械共振,又在电路上表现出电谐振。
这时有很大的电流流过晶体,产生电能和机械能的转换。
石英晶体的特性
(3)具有较小的频率温度特性
石英晶体温度系数小和低噪声
石英晶体振荡器的频率稳定度可达到10-5数量级以上,具有很高的品质因数,产生几十kHz几百MHz的振荡频率。
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符号
基频等效电路
完整等效电路
C0 ——静态电容和支架引线等分布电容之和,一般几个pF;
Cq ——动态电容,表征晶体的弹性,值很小,在10-2pF以下。
Lq ——动态电感,表征晶体的质量,值较大,在几十个mH;
rq ——动机械摩擦和空气阻尼引起的损耗,阻抗很小,1到几十Ω。
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(3)晶体的电抗特性:
忽略rq
Co
Cq
Lq
rq
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1. 作电感用
2. 工作于串联谐振状态
应用
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