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SPXO石英晶体振荡器介绍

作者: 浏览:144 时间:2024-01-03


石英晶体振荡器的基本结构和工作原理分为无温度补偿晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、压控晶体振荡器(VCXO),恒温控制晶体振荡器(OCXO晶体振荡器)和数字/μP补偿晶体振荡器(dcxo/MCXO)。其中,温度补偿晶体振荡器是**简单的一种。在JIS中,它被称为SPXO。以SPXO为例,简要介绍了石英晶体振荡器的结构和工作原理。SPXO的总精度(包括初始精度和随温度、电压、负载的变化)可达±25ppm。SPXO既没有温度补偿,也没有温度控制措施。石英晶体振荡器的频率和温度特性几乎决定了其频率和温度特性。在0-70℃范围内,SPXO的频率稳定性一般为20-1000ppm。SPXO可以用作时钟频率振荡器。
常用有源晶体振荡器的英文缩写为[SPXO],温度补偿晶体振荡器的英文缩写为[TCXO],压控振荡器的英文缩写为[VCXO],压控温度补偿振荡器的英文缩写是[vc tcxo],因为被动式石英晶体振荡器的缩写是[crystal],以上都属于石英晶体振动部分,但每个晶体振荡器都有其使用方式和功能。
石英晶体振荡器又称有源晶体振荡器,实际上相当于无源晶体振荡器的原理。其内部以压电石英晶体为核心工作部件,利用压电效应产生机械振动。当机械振荡时,会产生电场和微弱电压。当外加电压时,机械振荡的幅度会急剧增大,导致频率的变化。主、被动晶体的区别在于:在被动晶体振荡器中有三个简单的压电石英晶片,当电压接通时,两个极可以工作,并且匹配增加外部电路的电容。有源晶体与无源晶体的区别在于,除了自身的压电石英芯片外,在有源晶体振荡器芯片三极管、二极管、两个电容和电阻器、一个微型电路板中还有一个集成电路和一个集成电路。有源晶体振荡器在振荡时,主要依靠这种微电路和内部串联IC等器件。当然,它也需要外部启动电压。通常,有源晶体振荡器的外部电压可分为以下几种:5V、3.3V、3V、2.8V、1.8V和其他电压。一般来说,5V电压的产品都是比较大的设备或型号,相对较小的电压一般用于民用电子数码产品,如无线通信设备、微型笔记本电脑等数码产品。只要在晶子板极上施加交流电压,晶片就会发生机械变形振动,称为逆压电效应。当外加电压的频率等于晶体谐振器的固有频率时,就会发生压电谐振,导致机械变形幅度的突然增大。
例:金属板静电电容;L和C是压电谐振的等效参数;R是振动摩擦损耗的等效电阻。石英晶体谐振器中存在串联谐振频率FOS(1/2π)和并联谐振频率FOP(1/2π)。作为CO之间的区别?C、 FOP和Fos很小,R?ωol,R?1/ωOC,谐振电路的品质因数Q很高(可达数百万),使得石英晶体谐振腔构成的振荡器的频率稳定性很高,可达10-12/天。石英晶体振荡器的振荡频率可以工作在FOS或FOP附近,因此可以分为串联型和并联型两种。用石英晶体振荡器及其等效电路代替L c振荡器中的电感(L)和电容(c)元件,便于理解晶体振荡器的工作原理。