石英晶體振蕩器有并聯(lián)型晶體振蕩器和串聯(lián)型晶體振蕩器兩類。
并聯(lián)型晶體振蕩器中,石英晶體以并聯(lián)諧振的形式出現(xiàn),起電感作用。
串聯(lián)型晶體振蕩器中,石英晶體以串聯(lián)諧振的形式出現(xiàn),起電阻作用
石英振蕩器電路實(shí)例
石英晶體振蕩器是利用石英晶體壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件;圖3是其等效電路,Lq,Cq為晶片振動時的等效動態(tài)電感和電容,Rq等效為晶片振動時的摩擦損耗,C0為靜態(tài)電容。石英晶體有兩個諧振頻率。串聯(lián)上支路發(fā)生串聯(lián)諧振時的頻率:
由于C0很小,諧振等效阻抗近似為Rq,呈純阻性,其阻值很小。當(dāng)頻率高于fs小于fp時。串聯(lián)上支路呈感性,并與C0發(fā)生并聯(lián)諧振,其諧振頻率:
式中C為C0和Cq串聯(lián)后的電容。
由上述分析;石英晶體工作在略高于呈感性的頻段內(nèi),用來作為三點(diǎn)式電路中的回路電感,構(gòu)成并聯(lián)晶體振蕩器;工作在fs上,等效為串聯(lián)諧振電路,構(gòu)成串聯(lián)晶體振蕩器。設(shè)計并聯(lián)型石英晶體振蕩器如圖4所示
振蕩電路的選頻網(wǎng)絡(luò)由石英晶體和C3,C4組成。振蕩頻率可表示為:
振蕩頻率基本由晶體固有頻率決定,與C’的關(guān)系很小,即由電容C1,C2不穩(wěn)定而引起的頻率漂移很小,振蕩頻率穩(wěn)定度很高。在Orcad/PSpice中對電路進(jìn)行瞬態(tài)分析,Probe中可清晰地看到晶體振蕩發(fā)生電路的穩(wěn)幅波形,如圖5所示。
振蕩頻率基本由晶體固有頻率決定,與C’的關(guān)系很小,即由電容C1,C2不穩(wěn)定而引起的頻率漂移很小,振蕩頻率穩(wěn)定度很高。在Orcad/PSpice中對電路進(jìn)行瞬態(tài)分析,Probe中可清晰地看到晶體振蕩發(fā)生電路的穩(wěn)幅波形,如圖5所示。