晶体振荡器工作原理详解

晶体振荡器工作原理详解

(晶体振荡器工作原理)

注:上图中X1代表晶体振荡器

晶体振荡器

指一种电子振荡器电路,它使用逆压电效应,即,当在某些材料上施加电场时,它将产生机械变形。因此,它利用具有压电效应的石英晶体产生机械共振来为时钟芯片提供非常精准的频率信号。晶体振荡器具有高稳定性,高品质因数,小尺寸和低成本等优势特点,这使晶体振荡器优于其它谐振器,如LC电路,陶瓷谐振器等。

尽管石英晶体具有机电谐振,但是我们可以通过等效的电谐振电路来表示晶体的作用,如下所示。电感和电容L1和C1代表晶体质量和顺应性的电气当量,而电阻R1代表晶体内部结构的摩擦,而C0代表由于晶体的机械成型而形成的电容。

晶体振荡器工作原理详解

(无源晶振等效电路)

需要提醒的是,以上对“晶体振荡器”的概念为一种笼统说法,从更精准角度来看,它其实包括了需要起振电路才能输出频率的石英晶体谐振器CRYSTAL及输入额定电压就可直接输出频率的石英晶体振荡器(有源晶振OSCILLATOR)。无源晶振与有源晶振电路区别很大,如下图所示:

比较:

晶体振荡器工作原理详解

无源晶振电路

 

晶体振荡器工作原理详解

(有源晶振电路)

 

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