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本帖最后由 jacky401 于 2019-4-8 08:57 编辑
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石英晶体参数详解及负载电容计算 . 1、石英晶体关键参数 晶体是无源晶振的简称，也叫谐振器，一般是无极性元件，需要借助时钟电路才能产生振荡信号。它能够产生中央处理器（CPU）执行指令所必须的时钟频率信号，CPU一切指令的执行都是建立在这个基础上的，时钟信号频率越高，通常CPU的运行速度也就越快。 只要是包含CPU的电子产品，都至少包含一个时钟源，就算外面看不到实际的振荡电路，也是在芯片内部被集成，它被称为电路系统的心脏。这个周期性震荡信号，就是晶体元件规格书中所指定的标称频率。晶振常用标称频率在1～200MHz之间，比如32768Hz、8MHz、12MHz、24MHz、125MHz等，更高的输出频率也常用PLL（锁相环）将低频进行倍频至1GHz以上。 输出信号的频率不可避免会有一定的偏差，我们用频率误差或频率稳定度，用单位ppm来表示，即百万分之一（parts permillion）（1/106），是相对标称频率的变化量，此值越小表示精度越高。 另外，还有一个温度频差表示在特定温度范围内，工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离，它的单位也是ppm。
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2、石英晶体参数特性 石英晶体有一种特性，如果在晶片某轴向上施加压力时，相应施力的方向会产生一定的电位。相反的，在晶体的某些轴向施加电场时，会使晶体产生机械变形。如果在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，机械形变振动又会产生交变电场，尽管这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电效应”。将石英晶片按一定的形状进行切割后，再用两个电极板夹住就形成了无源晶振，其符号图如下所示： 下图是一个在谐振频率附近有与晶体谐振器具有相同阻抗特性的等效电路。 其中： C1为动态等效串联电容； L1为动态等效串联电感； R1为动态等效串联电阻，它是晶体内部摩擦性当量； C0为静态电容，相当于两个电极板之间的电容量； : z0 Q3 Z& M& O+ Z6 N
这个等效电路有如下图所示的频响特性曲线： 当R1、L1、C1串联支路发生谐振的频率即串联谐振频率（Fs），此时容抗与感抗相互抵消，因此，支路相当于只有等效串联电阻R1。
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发表于 2019-4-7 23:05
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