石英晶體振蕩器穩(wěn)頻原理是什么

ID:49105 · 發(fā)表于 2013-4-13 17:47

石英晶體振蕩器所以能獲得比10^-5更高的頻率穩(wěn)定度是由于采用石英晶體諧振器，它具有以下優(yōu)良性能：
(1) 石英晶體振蕩器的振蕩頻率主要由石英晶體諧振器的諧振頻率fq決定，fq主要取決于石英晶片的尺寸。石英晶體的物理性能和化學(xué)性能都十分穩(wěn)定，它的尺寸受外界條件如溫度、濕度、氣壓等變化的影響極小，使其諧振頻率fq十分穩(wěn)定，因而石英晶體諧振器上標(biāo)志的標(biāo)稱(chēng)頻率是十分穩(wěn)定的，從而使石英晶體振蕩器具有很高的振蕩頻率穩(wěn)定度。

(2) 與Q值只有200~300的普通LC回路相比，石英晶體諧振器具有很高的品質(zhì)因數(shù)Q =104?106。因而，石英晶體呈現(xiàn)的等效電抗x隨頻率的變化極其陡峭。當(dāng)各種頻率不穩(wěn) 定因素使振蕩回路的電抗產(chǎn)生±△X變化時(shí)，只要晶體振蕩頻率f作微量變化，高Q的石英晶體諧振器就可以產(chǎn)生一負(fù)正△X的電抗變化，來(lái)抵償外界因素變化的影響，使整個(gè)回路的總電抗和∑X = 0,維持了反饋相位的平衡。這使石英晶體振蕩器在晶體管參數(shù)、負(fù)載、供電電壓、溫度等外界因素變化的條件下，維持晶體振蕩頻率穩(wěn)定不變的能力強(qiáng)。

(3) 石英晶體諧振器與晶體管等有源器件的接入系數(shù)極小，這大大減弱了晶體管的輸出電容、輸入電容等參數(shù)以及外電路中的不穩(wěn)定因素對(duì)石英晶體振蕩器決定頻率系統(tǒng)的影響，這也有利于提高石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。石英晶體諧振器的等效阻抗很大，它與晶體管等有源器件只要保持較松的耦合就能維持振蕩，石英晶體諧振器與晶體管的接入系數(shù)p大約是10^-3---10^-4量級(jí)。

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