石英晶体振荡器是高精度和高安稳度的振荡器,被广泛运用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通讯体系中用于频率发生器、为数据处理设备发生时钟信号和为特定体系供给基准信号 。
石英晶体振荡器是运用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器材,它的根本构成大致是:从一块石英晶体上按必定方位角切下薄片(简称为晶片,它可所以正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会发生机械变形。反之,若在晶片的两边施加机械压力,则在晶片相应的方向大将发生电场,这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的南北极上加交变电压,晶片就会发生机械振动,一起晶片的机械振动又会发生交变电场。在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅十分细小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅显着加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切开方法、几许形状、尺度等有关。
常见的晶振有哪些类型
晶振许多人并不是很了解,晶振在电路中有心脏之称,经过与其他元器材合作发生脉冲信号,下达指令完结作业。晶振运用广泛首要用于轿车电子、智能家居、数码电子、安防设备、通讯设备等不同范畴。
晶振类型许多,依据不同功用能够分为有源晶振和无源晶振、有源晶振分温补晶振、压控晶体振荡器、压控温补晶体振荡器。无源晶振分两种原料石英晶振和陶瓷晶振。
依据不同范畴设备需求不同,许多厂家挑选运用台湾进口晶振以及日本进口晶振品牌。台系晶振品牌:亚陶晶振、鸿星晶振、TXC晶振、加高晶振等等,日系晶振品牌:KDS大真空晶体、精工爱普生晶振、西铁城晶振、京瓷晶振、NDK晶振等等。
石英晶振分为贴片和插件两种,插件石英晶体最常见的是圆柱晶振以及椭圆形晶体。贴片晶振封装尺度较多,首要有7.0×5.0mm、5.0×3.2mm、3.2×2.5mm、2.0×1.6mm、1.6×1.2mm,贴片晶振封装尺度不同在不同范畴运用所展示的功用也不同。
选用晶振最要害的参数在于6点,晶振的封装尺度、晶振的频率(有些频率较偏运用较少)、晶振的精度误差、晶振的负载电容、晶振的温度运用规模要求、以及有源晶振的电源电压要求。依据客户在不同环境中所运用到的产品不同挑选不同参数。
依据晶振的各种特性分类有哪些呢?
按制造资料分类:可分为石英晶振和陶瓷晶振。
按运用特性分类:可分为串联谐振型晶振和并联谐振型晶振。
按负载电容特性分类:可分为低负载电容型晶振和高负载电容型晶振。
按晶振的功用和完结技能分类:能够将晶振分为温度补偿晶体振荡器(TCXO)、压控晶体振荡器(VCXO)、一般晶体振荡器(SPXO)、恒温晶体振荡器(OCXO)。
按封装方式分类:可分为玻璃真空密封型晶振、金属壳封装型晶振、陶瓷封装型及塑料壳封装型晶振。
按外形分类:可分为长方形晶振、圆柱形晶振、椭圆形晶振。
按谐振频率精度分类:可分为高精度型晶振、中精度型晶振及一般型晶振。
晶振的分类
依据晶振的功用和完结技能的不同,能够将晶振分为以下四类:
1)恒温晶体振荡器(以下简称OCXO)
这类型晶振对温度安稳性的解决方案选用了恒温槽技能,将晶体置于恒温槽内,经过设置恒温作业点,使槽体坚持恒温状况,在必定规模内不受外界温度影响,到达安稳输出频率的作用。这类晶振首要用于各种类型的通讯设备,包含交换机、SDH传输设备、移动通讯直放机、GPS接收机、电台、数字电视及军工设备等范畴。依据用户需求,该类型晶振能够带压控引脚。OCXO的作业原理如下图3所示:
OCXO的首要长处是,因为选用了恒温槽技能,频率温度特性在所有类型晶振中是最好的,因为电路规划精细,其短稳和相位噪声都较好。首要缺陷是功耗大、体积大,需求5分钟左右的加热时刻才干正常作业等。
2)温度补偿晶体振荡器(以下简称TCXO)。
其对温度安稳性的解决方案选用了一些温度补偿手法,首要原理是经过感应环境温度,将温度信息做恰当改换后操控晶振的输出频率,到达安稳输出频率的作用。传统的TCXO是选用模仿器材进行补偿,跟着补偿技能的开展,许多数字化补偿大TCXO开端呈现,这种数字化补偿的TCXO又名DTCXO,用单片机进行补偿时咱们称之为MCXO,因为选用了数字化技能,这一类型的晶振再温度特性上到达了很高的精度,而且能够习惯更宽的作业温度规模,首要运用于军工范畴和运用环境恶劣的场合。在广阔研制人员的共同努力下,我公司自主开发出了高精度的MCXO,其规划原理和在世界规模都是抢先的,配以高度自动化的出产测验体系,其月产能够到达5000只,其规划原理如图4。
3)一般晶体振荡器(SPXO)。
这是一种简略的晶体振荡器,一般称为钟振,其作业原理为图3中去除“压控”、“温度补偿”和“AGC”部分,完全是由晶体的自由振荡完结。这类晶振首要运用于安稳度要求不高的场合。
4)压控晶体振荡器(VCXO)。
这是依据晶振是否带压控功用来分类,带压控输入引脚的一类晶振叫VCXO,以上三种类型的晶振都能够带压控端口。