石英晶體諧振器是生活中隨處可見的電子器件。它誕生于20世紀(jì)20年代初。由于其品質(zhì)因數(shù)高、頻率穩(wěn)定性好,被普遍應(yīng)用于航空航天、通信等工業(yè)領(lǐng)域。顧名思義,石英晶體諧振器的原材料是應(yīng)時(shí),一種非常重要的壓電材料。它的主要特點(diǎn)是它的原子或分子有規(guī)律地排列,這體現(xiàn)在形狀的宏觀對稱性上。在電場的作用下,晶體內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生形變,從而產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),獲得特定的頻率。石英晶體諧振器就是利用這種逆壓電效應(yīng)制造的。在應(yīng)用方面,保羅朗之萬在世界大戰(zhàn)期間討論了石英晶體諧振器在聲納中的應(yīng)用。到目前為止,石英晶體諧振器主要用于衛(wèi)星通信、廣播電視、計(jì)算機(jī)、電話、遙控等各種振蕩電路。為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時(shí)鐘信號,為特定系統(tǒng)提供參考信號,是大多數(shù)電子電路不可缺少的重要組成部分。晶體諧振器性能會(huì)更加穩(wěn)定和有保障。無錫柱狀石英晶體諧振器
無論是老式石英鐘還是新型多功能石英鐘,石英晶體諧振器都是主要電路,其頻率精度決定了電子鐘的精度。石英晶體諧振器相當(dāng)于電感。振動(dòng)系統(tǒng)的部件參數(shù)決定了振動(dòng)頻率。在通信系統(tǒng)產(chǎn)品中,石英晶體諧振器的價(jià)值得到了更普遍的體現(xiàn),同時(shí)也得到更快的發(fā)展。許多高性能應(yīng)時(shí)石英晶體諧振器主要用于通信網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)據(jù)傳輸、高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)?。隨著電視技術(shù)的發(fā)展,近年來,彩電大多采用500千赫或503千赫石英晶體諧振器作為線場電路的振蕩源。經(jīng)過1/3分頻后,獲得了15625Hz的線路頻率,穩(wěn)定性和可靠性很大程度提高。表面晶振價(jià)格便宜,易于更換。青島音叉型晶體諧振器生產(chǎn)廠家晶體諧振器負(fù)載電容是一個(gè)非常重要的訂貨規(guī)范指標(biāo)。
石英晶體諧振器的參數(shù)很多,主要包括:振蕩頻率及其偏差、負(fù)載電容、驅(qū)動(dòng)功率、等效阻抗、Q值、工作溫度等。石英晶體諧振器電路重要的是保持工作在穩(wěn)定的頻率上。要測試石英晶體諧振器的頻率首先簡單了解以下三種儀器:示波器、頻率計(jì)、頻譜分析儀。示波器作為“工程師的眼睛”,可以在設(shè)定觸發(fā)條件后捕捉波形,然后對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,功能豐富,其中之一就是測量頻率值。顧名思義,頻率計(jì)是用來測試信號頻率的專業(yè)儀器。當(dāng)然,它也可以獲得信號的其他信息,如信號的電平值。頻譜分析儀通常用于射頻領(lǐng)域,觀察分析被測信號的頻域特性,我們經(jīng)常利用它配合近場探頭掃描電磁干擾的峰值功率,找到其對應(yīng)的頻點(diǎn),初步確定輻射源的屬性。
晶體諧振器發(fā)展趨勢:低噪聲,高頻化,在GPS通信系統(tǒng)中是不允許頻率顫抖的,相位噪聲是表征振蕩器頻率顫抖的一個(gè)重要參數(shù)。OCXO主流產(chǎn)品的相位噪聲性能有很大改善。除VCXO外,其它類型的晶體諧振器高輸出頻率不超過200MHz。例如用于GSM等移動(dòng)電話的UCV4系列壓控振蕩器,其頻率為650~1700MHz,電源電壓2.2~3.3V,工作電流8~10mA。低功能,快速啟動(dòng),低電壓工作,低電平驅(qū)動(dòng)和低電流消耗已成為一個(gè)趨勢。電源電壓一般為3.3V。許多TCXO和VCXO產(chǎn)品,電流損耗不超過2mA。石英晶體諧振器的快速啟動(dòng)技術(shù)也取得突破性進(jìn)展。例如日本精工生產(chǎn)的VG—2320SC型VCXO,在±0.1ppm規(guī)定值范圍條件下,頻率穩(wěn)定時(shí)間小于4ms。晶體諧振器為了達(dá)到高的振蕩頻率,石英晶體會(huì)振蕩在它的一個(gè)諧波頻率上。
晶體諧振器頻次:振蕩電路中,一個(gè)晶體管和一個(gè)線圈 - 電容由連接的組合是電路依賴振蕩條件(哈特萊振蕩器的Colpitts振蕩器電路,等等)。在這些電路中,當(dāng)將晶體諧振器連接到需要線圈作為振蕩條件的部分時(shí),可以獲得固有頻率的振蕩輸出。該頻率可以很容易地以10 6的數(shù)量級獲得,并且是無法比擬的,因此被普遍用作頻率和時(shí)間的參考。由于晶體的大小,許多實(shí)際使用的晶體諧振器約為1-20 MHz。當(dāng)需要更高的頻率時(shí),將執(zhí)行泛音振蕩(或可將用于高頻的晶體單元用于泛音),或者使用倍頻器。晶體諧振器將朝著高頻化、小型化的方向發(fā)展。成都壓控晶體諧振器生產(chǎn)廠家
石英晶體諧振器的化學(xué)成分是二氧化硅。無錫柱狀石英晶體諧振器
如何測試石英晶體諧振器電路的頻率?如果是測試石英晶體諧振器電路的頻率,頻譜分析儀更適合,其次用頻率計(jì)用電容較小的無源電壓探頭進(jìn)行測試,而示波器只能粗略觀察頻率,不適合測量。需要注意的是,示波器的功能不是測量信號的幅度或頻率,它的優(yōu)勢是抓取波形,判斷時(shí)鐘電路是否正常工作。例如,當(dāng)測試石英晶體諧振器電路的波形不是正弦波而是接近方波時(shí),可以判斷驅(qū)動(dòng)功率過大。如果進(jìn)一步計(jì)算后確定了功率值,則需要調(diào)整電路參數(shù),以免損壞晶體。無錫柱狀石英晶體諧振器