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          晶振電路原理--機械振動&等效電路

          發布時間:2023-01-05 閱讀次數:442

          石英晶體在設備中用作時間或者頻率的基準源。石英晶體諧振器可以當做一個機械振動系統。機械振動系統和電路是“等效”的。


          機械振動



          如上圖,質量-彈簧-阻尼元件可依次對應電感-電容-電阻。另外,驅動力對應電壓;質量的位移對應電容上的電荷;速度對應電流。

          • 晶體的振蕩能力(Spring)相當于串聯電容C1; 

          • 振動質量(Mass)相當于串聯動態電感L1;

          • 機械損耗(Dashpot)相當于諧振電阻R1。


          等效電路



          • C1: 動態電容由石英的硬度,電極面積,以及晶片的厚度和形狀決定的。C1與晶片電極面積(晶體體積)和頻率成正比。

          • L1:晶體的動態電感由石英的機械質量決定,與晶振的頻率大小成反比:厚且大的石英晶片震動頻率低;薄而小的晶片震動頻率高。

          • R1:該電阻表示晶體在固有諧振頻率下的等效阻抗,與Q值成反比?!?/span>石英晶體的品質因數Q值

          • C0:晶體兩引腳之間的電容為靜態電容C0。以水晶為介質,由兩個金屬電極形成的電容,和晶片電極面積(或晶體體積)大小和頻率大小正比。

          • FL,DLD2,FR,TS…更多參數解讀:《一篇文章讀懂KOAN晶振測試報告》


          常見問題


          1. 無源和有源晶振的區別: 無源晶振內部沒有獨立起振電路,需要外部電路配合;有源晶振不受外部電路影響,內部有獨立起振芯片。更多:《無源和有源晶振的區別和辨別方法


          2. 無源晶振的電容匹配: 無源晶振的穩定度很大程度取決于用戶對外部電路的匹配。更多:《無源晶振的電容匹配


          3. 晶振的封裝尺寸: 晶振的封裝分為SMD貼片晶振和DIP插件晶振。晶振的封裝尺寸朝著小型化發展。更多:《常見晶振的封裝尺寸》《32.768khz晶振的規格尺寸


          4. 晶振常見波形: KOAN晶振的輸出波形普遍分為方波和正弦波兩類,方波有非差分和差分的選擇。更多:《晶振波形是什么?正弦波還是方波?



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