陶瓷晶体谐振器

阅读：3790时间：2017-01-12 09:51:43

    简称为“谐振器”）是一种用于在特定频率产生振荡的压电式陶瓷设备。制造这种设备所用的材料在生产过程期间会激发谐振特性。由于这种谐振特性是处于生产误差范围内的，并且它的品质因数远远低于石英的品质因数，因此陶瓷谐振器所能提供的频率稳定性不如晶体谐振器（简称为“晶体”）。该品质因子也称为“Q”，是指谐振器中存储的能量和消耗的能量之比，也定义为系统在谐振频率时电抗和串联电阻之比。通常陶瓷谐振器用于对成本较低且对性能要求不高的场合。同晶体相比，陶瓷谐振器的成本只有晶体的一半并且尺寸较小。但相对于晶体，它的不足是欠缺频率和温度稳定性。 晶体本质上同陶瓷振荡器相似，所不同的是它使用的谐振单元是一个石英切片。石英由于具备天然的高品质因子“Q”，这使得晶体能在整个工作温度和电压范围内都保持很高的精确度和频率稳定性。本文后面的讨论将使用晶体作为时钟发生器的时钟源。 当我们谈到“晶体”时，我们并不是指单个的石英切片而是指已包装好的并调谐在给定频率的谐振器。如果激励恰当，晶体会在给定频率上起窄带滤波器的作用。一般而言，“晶体”都会同带有激励和检测电路的设备相连。此电路中的增益放大器会产生宽带噪声并传给“晶体”，它会滤除掉所有能量，除了给定“晶体”中心频率的“晶体”带宽的能量之外。这部分能量将得到放大并且还将其中的一部分反馈给“晶体”本身。当正弦输入被强制通过一个高增益系统且达到其限制时，系统将输出方波。有很多包含这种激励电路的设备，包括数字信号处理器、微控制器及微处理器。 “晶体”有两种基本类型：串联谐振器和并联谐振器。这两种类型的谐振器在物理结构上并无不同，差别只是调谐方式不同。并联晶体谐振器需要一定的负载电容才能正确调到给定频率上，而串联晶体谐振器却不需要这种负载电容。所谓负载电容是指“晶体”在激励电路中引脚所“得到”的电容值。如果串联晶体谐振器配置有负载电容，则其工作频率要比规定的值低。绝大多数激励电路都有一个额定负载输入电容。