石英晶振的频率稳定性以及压电效应分析

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浏览：- 发布日期：2018-05-30 11:10:32【大中小】

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影响晶振,石英晶体振荡器频率稳定性的一些因素通常包括：温度变化,负载变化以及直流电源电压的变化等等.

通过适当选择用于谐振反馈电路的组件,包括放大器,可以大大提高输出信号的频率稳定性.但是,正常的LC和RC振荡电路可以获得稳定性的限制.

为了获得非常高的振荡器稳定性水平,通常使用石英晶体作为频率确定装置来产生通常称为石英晶体振荡器（XO晶振）的另一类型的振荡器电路.

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当一个电压源应用于一块薄薄的石英晶体时,它开始改变形状,产生一种称为压电效应的特性.这种压电效应是石英晶振晶体的特性,通过改变石英晶振的形状,电荷产生机械力,反之亦然,施加在石英晶振上的机械力产生电荷.

然后,压电装置可以归类为传感器,因为它们将一种能量转换为另一种能量（从电到机械或从机械到电）.这种压电效应会产生机械振动或振荡,可用于替代之前石英晶体振荡器中的标准LC振荡电路.

有许多不同类型的晶体物质可用作振荡器,其中最重要的晶体物质是石英矿物,这部分是由于它们具有更高的机械强度.

石英晶体振荡器中使用的石英晶振是切割石英的非常小的薄片或晶圆,两个平行表面镀金属以形成所需的电连接.一块石英晶体的物理尺寸和厚度受到严格控制,因为它会影响振荡的最终或基本频率.基频通常称为石英晶体“特征频率”.

一旦切割和成形,石英晶振晶体就不能在任何其他频率下使用.换句话说,它的大小和形状决定了它的基本振荡频率.晶振特征或特征频率与两个金属化表面之间的物理厚度成反比.

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