干货好文:深入探究陶瓷Crystal是怎样工作的及其应用分析

干货好文:深入探究陶瓷Crystal是怎样工作的及其应用分析

知其然知其所以然,对于一颗电子元器件或者是其他任何产品或者设备来说如果仅仅是局限于会应用的地步是非常不明智的;这就像很多车间里的流水线组长一样,他会操控人工机器臂,但是当出现故障或者问题的话他就没办法解决了;对于陶瓷晶振来说也是同样的道理,在应用过程中深入了解其工作原理是非常有必要的.

等效电路常数:图1.2显示了陶瓷谐振器的符号.端子之间测得的阻抗和相位特性如图1.5所示.该图说明了谐振器在提供最小阻抗的频率fr(谐振频率)和提供最大阻抗的频率fa(反谐振频率)之间的频率范围内变为电感性.它在其他频率范围内具有电容性.这意味着可以用等效电路代替两端谐振器的机械咬合,该等效电路由串联和并联谐振电路的组合以及电感器L,电容器C和电阻器R组成.在谐振频率附近,等效电路可以表示为如图1.4所示.fr和fa频率由压电陶瓷材料及其物理参数确定.等效电路常数可以通过以下公式确定:

考虑到fr的有限频率范围,如图1.5所示,阻抗为Z=Re+jwLe(Le<=0).陶瓷谐振器应作为具有损耗Re()的电感器Le(H)运行.图1.1显示了陶瓷谐振器和石英晶体谐振器之间等效电路常数的比较.请注意,电容和Qm的差异很大,导致实际工作时振荡条件的差异.附录中的表格显示了每种陶瓷谐振器的等效电路常数的标准值.除所需的振荡模式外,还存在其他振荡模式的高次谐波.由于陶瓷石英晶振使用机械谐振,因此存在其他振荡模式.图1.6显示了这些特性.

那么陶瓷晶振都有哪些经典的应用呢?

在微处理器方面,陶瓷谐振器最适合作为4位,8位和16位各种微处理器的稳定振荡元件.由于微处理器参考时钟所需的一般频率公差为+2％-3％,因此标准单位可以满足此要求.向您的ECS或LSI制造商询问电路常数,因为它们随频率和所用LSI电路的不同而变化.

在远程控制IC方面,远程控制已越来越成为一种常见功能.振荡频率通常为400-500KHz,其中最流行的是455KHz.455KHz被载波信号发生器分频,从而产生大约38KHz的载波.

在VCO电路上,VCO电路用于电视和音频设备,因为需要与广播电台发送的导频信号同步处理信号.最初使用的是振荡电路,例如LC和RC.但是,现在使用陶瓷谐振器是因为它们不需要调整,并且比旧式电路具有更高的稳定性.VCO应用的谐振器需要具有宽广的可变频率.

除了上述用途外,陶瓷谐振器还与IC广泛用于语音合成和时钟生成.对于一般的时序控制应用,通常由用户根据IC制造商的建议工作频率范围来选择振荡频率.使用给定的IC选择该频率将决定哪个电路值和哪个陶瓷谐振器将是合适的.

以上就是陶瓷晶振的工作原理及其一些相应的应用场景,可见陶瓷晶振非同一般,对于IC控制,微处理器等小型模块来说可以称得上是独一份了;对于这些常识类问题,亿金电子在长期的实践过程中也积累了不少的经验,除此之外我们还出售优质的晶振产品;如您有类型的问题,欢迎咨询我们.