引用于拉伸和AT切割模式的諧振器

在本文中介紹了一些基本的電氣石英晶體諧振器的特性以及晶體模型,檢驗了它諧振和反諧振頻率,并確定負載電容的頻率,模型和分析適用于大多數石英晶體類型,特別是音叉式,拉伸模式和AT切割的諧振器,簡短但完整性能足以涵蓋大多數晶振情況實際利益,首先真實的體驗出電路阻抗圍繞以及基本模式的MHz晶振,同樣也可以表達阻抗它的電阻實部和電抗部分.

引言F1和F2之間的區域是正區域電抗,因此被稱為電感區域,對于晶體上的給定交流電壓,網絡流過石英晶振的電流在F1和至少在F2,圖1-阻抗大小|Z|(對數刻度)和相位θ相對于大約20 MHz晶體的頻率,那里有兩個頻率F1和F2,其中相位θ為零,在F1下方和遠離F1,相位大約是-90°,在F1附近,相位快速轉換-90°至+ 90°,在F1和F2之間,相位保持不變大約恒定在+ 90°,靠近F2的階段從+ 90°快速過渡到-90°,最后在遠離F2的情況下,相位再次出現大約-90°,此外,阻抗晶體在F1處最少,在F2處最大.

電阻R在頻率處強烈地達到峰值F2,在F1以下,電抗為負并且增加在F1處歸零(見圖2)然后增加到大接近F2的正值,在F2處,響應迅速減小到大的負值,然后再次穩定地增加到零,考慮頻率F1,人們可以在中定義至少三種方式,一種選擇是(較低的)頻率Fr晶體的相位為零,在這零相頻率,貼片晶體純電阻(相當于它的電抗為零),第二個選擇是最小阻抗的頻率Fm,三分之一選擇是將其定義為串聯諧振頻率Fs-定義所需的頻率的晶體模型.

事實證明,對于大多數晶體,Fs,Fr和Fm都是彼此足夠接近而不是彼此必須區分它們,接下來考慮頻率F2,人們也可以定義這至少有三種方式,一個選擇是(上)頻率Fa,石英晶體諧振器的相位為零,在這個零相頻率下,晶體是純粹的電阻(非常高),第二個選擇是最大阻抗的頻率Fn,三分之一選擇是將其定義為并聯諧振頻率Fp-定義也是一個頻率需要的晶體模型.對于大多數晶體,Fp,Fa和Fn都足夠了彼此接近而不是沒有必要區分它們.

另一個重要的晶體頻率是頻率FL處于負載電容CL,在這個頻率,晶體電抗X等于ω=2πFL,同樣,在這個頻率,石英諧振器和電容CL的串聯組合沒有電抗,由此產生的關系給出了a的頻率晶體作為其參數和負載的函數電容CL稱為晶體頻率方程式并且在指定時非常重要并了解晶體的運作振蕩器,對于大多數應用,頻率負載電容CL的FL很好地近似于表達.

我們得到了一些簡單的定義石英晶體模型的結果,定義了三個無維度數量.介紹一些頻率音叉表晶和拉伸模式晶體的有用特性,推導出在這個范圍內的精確表達式,在整個過程中,我們使用石英晶體之間的通常關系給定頻率及其角頻率對方,為了讓讀者了解這些水晶參數以及它們如何隨晶體類型而變化頻率,請記住給出的范圍在某些情況下可以超過這里,靜電電容具有有限的范圍變化,通常在1-3pF的精度偏差范圍.

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