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石英晶體編輯 播報(bào)

1. 外形、結(jié)構(gòu)與圖形符號(hào) [1]

在石英晶體上按一定方位切下薄片，將薄片兩端拋光并涂上導(dǎo)電的銀層，再從銀層上連出兩個(gè)電極并封裝起來，這樣構(gòu)成的元件叫石英晶體諧振器，簡稱石英晶體。石英晶體的外形、結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如圖1所示。 [1]

石英晶體 [1]

2. 特性 [1]

石英晶體有兩個(gè)諧振頻率，即fs和fp，fp略大于fs。當(dāng)加到石英晶體兩端信號(hào)的頻率不同時(shí)，它會(huì)呈現(xiàn)出不同的特性，如圖2所示，具體說明如下。 [1]

圖2

圖2 [1]



圖2 石英晶體的特性 [1]

①當(dāng)f=fs時(shí)，石英晶體呈阻性，相當(dāng)于阻值小的電阻。 [1]

②當(dāng)fs

③當(dāng)f≥fp時(shí)，石英晶體呈容性，相當(dāng)于電容。 [1]

電路符號(hào)編輯 播報(bào)

晶振是電子電路中最常用的電子元件之一，一般用字母“X”、“G”或“Z”表示，單位為Hz。晶振的圖形符號(hào)如圖3所示。 [2]

 晶振的圖形符號(hào) [2]

組成編輯 播報(bào)

晶振主要是由晶體和外圍元器件構(gòu)成的。圖4為晶振的實(shí)物外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)及電路圖形符號(hào)和等效電路。 [3]

圖4

圖4 [3]



圖4 晶振的實(shí)物外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)及電路圖形符號(hào)和等效電路 [3]

工作原理編輯 播報(bào)

晶振具有壓電效應(yīng)，即在晶片兩極外加電壓后晶體會(huì)產(chǎn)生變形，反過來如外力使晶片變形，則兩極上金屬片又會(huì)產(chǎn)生電壓。如果給晶片加上適當(dāng)?shù)慕蛔冸妷�，晶片就�?huì)產(chǎn)生諧振（諧振頻率與石英斜面傾角等有關(guān)系，且頻率一定）。晶振利用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體，在共振的狀態(tài)下工作可以提供穩(wěn)定、精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬分之五十。利用該特性，晶振可以提供較穩(wěn)定的脈沖，廣泛應(yīng)用于微芯片的時(shí)鐘電路里。晶片多為石英半導(dǎo)體材料，外殼用金屬封裝。 [2]

晶振常與主板、南橋、聲卡等電路連接使用。晶振可比喻為各板卡的“心跳”發(fā)生器，如果主卡的“心跳”出現(xiàn)問題，必定會(huì)使其他各電路出現(xiàn)故障。 [2]

分類編輯 播報(bào)

1. 并聯(lián)型晶體振蕩器 [1]

并聯(lián)型晶體振蕩器如圖5所示。三極管VT與R1、R2、R3、R4構(gòu)成放大電路；C3為交流旁路電容，對(duì)交流信號(hào)相當(dāng)于短路；X1為石英晶體，在電路中相當(dāng)于電感。從交流等效圖可以看出，該電路是一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器，C1、C2、X1構(gòu)成選頻電路，其選頻頻率主要由X1決定，頻率接近fp。 [1]

圖5

圖5 [1]



圖5 并聯(lián)型晶體振蕩器 [1]

電路振蕩過程：接通電源后，三極管VT導(dǎo)通，有變化Ic電流流過VT，它包含著微弱的0～∞各種頻率的信號(hào)。這些信號(hào)加到C1、C2、X1構(gòu)成的選頻電路，選頻電路從中選出f0信號(hào)，在X1、C1、C2兩端有f0信號(hào)電壓，取C2兩端的f0信號(hào)電壓反饋到VT的基-射極之間進(jìn)行放大，放大后輸出信號(hào)又加到選頻電路，C1、C2兩端的信號(hào)電壓增大，C2兩端的電壓又送到VT基-射極，如此反復(fù)進(jìn)行，VT輸出的信號(hào)越來越大，而VT放大電路的放大倍數(shù)逐漸減小，當(dāng)放大電路的放大倍數(shù)與反饋電路的衰減系數(shù)相等時(shí)，輸出信號(hào)幅度保持穩(wěn)定，不會(huì)再增大，該信號(hào)再送到其他的電路。 [1]

2. 串聯(lián)型晶體振蕩器 [1]

串聯(lián)型晶體振蕩器如圖6所示。該振蕩器采用了兩級(jí)放大電路，石英晶體X1除了構(gòu)成反饋電路外，還具有選頻功能，其選頻頻率f0=fs，電位器RP1用來調(diào)節(jié)反饋信號(hào)的幅度。 [1]