共享经济方方面面都需要用到各种各样的进口石英晶体振荡器或者无源晶振,只因晶振是智能科技产品至关重要的一颗晶体元器件,没了它也许也不会有共享经济的出现了,这种共享太空舱是由我国的优秀人才发明的,在许多领域我们如今已处于领先地位,前不久还是香港回归20年纪念日,祝愿我们的祖国未来更加的繁荣昌盛!
一个石英晶体振荡器有一个小信号反馈放大器,其开环增益等于或稍大于晶体振荡开始的开环增益,但继续振荡,平均环路增益必须恢复到1。除了这些电抗元件外,还需要放大器件,如运算放大器或双极型晶体管。与放大器不同,没有外部交流输入需要使石英晶体振荡器工作,因为直流电源能量被振荡器转换为所需频率的交流能量。
石英晶体振荡器电路形成R和C的串联和并联组合形成反馈网络,并通过RC Wien Bridge网络反馈到非反相输入端子(正向或再生反馈),正是这种正反馈组合引起振荡。
RC网络连接在放大器的正反馈路径中,并且具有仅一个晶振频率的零相移。然后,在选定的谐振频率处( ƒr ),施加到反相和非反相输入端的电压将相等且“同相”,因此正反馈将抵消负反馈信号,导致电路振荡。
对振荡电路的选择取决于对工作频率,频率稳定度的要求,同时还要考虑射频接收小型化,低功耗及其他要求.有源晶振电路应设计成结构简单,功耗小,调试方便并且频率可以微调的电路.经过分析,确定采用如图1所示的结构.该电路为电容三点式振荡,是串联式晶体振荡电路.
恒定幅度的振荡,可以精确地反馈适量的石英晶体振荡器电压.如果我们反馈的信息超过必要量,振荡的幅度可以通过偏置放大器来控制,使得如果振荡幅度增加,则偏置增加并且放大器的增益减小.如果石英晶体振荡的幅度减小,则偏置减小并且放大器的增益增加,从而增加反馈.通过这种方式,振荡的幅度使用称为自动基准偏差的过程保持恒定.
该等式表明,如果L或C减小,则频率增加.该输出频率通常给出(的缩写ƒ-[R)来标识它作为“谐振频率”.为了保持石英晶体振荡器振荡电路中的振荡,我们必须替换每次振荡中损失的所有能量,并且将这些振荡的振幅保持在恒定的水平.因此,替换的能量必须等于每个周期中损失的能量.
如果替换的能量太大,则振幅会增加,直到电源轨出现削波.或者,如果替换的能量太小,则振幅将随着时间的推移最终降为零,振荡将停止.
石英晶体以串联谐振频率振荡。CMOS反相器初始通过反馈电阻R1偏置到其工作区域的中间。这确保了逆变器的Q点处于高增益区域。这里使用一个1MΩ值的电阻,但只要1MΩ以上,它的值并不重要。附加的反相器用于将石英晶体振荡器的输出缓冲到连接的负载。
逆变器提供180°的相移,并且晶振电容器网络需要额外的180°振荡。CMOS晶体振荡器的优势在于它始终会自动重新调整以保持振荡的360°相移。与之前产生正弦输出波形的基于晶体管的晶体振荡器不同,由于CMOS反相器振荡器使用数字逻辑门,输出是在HIGH和LOW之间振荡的方波。当然,最大工作频率取决于所用逻辑门的开关特性。
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石英晶体振荡器的压电效应以及等效电路原理
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