石英晶体的平行和串联共振模式解析

通常石英晶振,晶体振荡器有串联谐振和并联谐振两种工作模式可以从等效电路图中看出.

串联谐振：这是由电容器和电感器的串联连接形成的标准串联谐振条件.在谐振频率fs,电容和电感电抗抵消,阻抗下降到最小等于电路中的电阻,即R.

发现在该模式中,外部电路对晶体谐振的影响非常小.

并联谐振：石英晶体条件的并联谐振由电容器和电感器并联形成.在谐振时,该电路的阻抗上升到最大值.该模式的实际谐振频率fp,推导包括电感以及等效电路中的两个电容.

当在这种模式下工作时,可以看出由外部电路引入的任何电容也会产生影响.因此,这种“负载”电容构成了晶振晶体工作规范的一部分-在规范中可以看到30pF,20pF等的负载值.振荡器设计中的计算应该能够为晶体提供正确的负载电容.更改负载电容也可用于调整石英晶体的准确频率,以确保其处于完全正确的频率.通常可以添加小的可变微调电容器以确保提供正确的负载电容.

该模式有时被称为晶体的反谐振频率.其原因是电路的阻抗在谐振时达到峰值.

石英晶体谐振器可以在任一模式下工作,实际上并联和串联谐振频率之间的差异非常小.通常它们仅相差约1％.

石英晶体谐振器阻抗特性

在这两种模式中,更常用的是并行模式,但也可以使用其中一种.使用不同模式的振荡器电路自然不同,因为当石英晶体达到其最大阻抗时振荡器振荡,而当晶体达到其最小阻抗时振荡器振荡.

水晶Q,品质因素

Q或品质因数是石英晶体共振的重要方面.晶体提供非常高的Q值,有时超过10万.因此,必须能够计算Q的水平,以便能够确定其操作的电路的其他约束和设计考虑因素.通过以下方程可以计算给定晶体的Q值.

由此可以看出,串联电容对Q具有主要影响.降低串联电容会使给定频率的Q成正比.

石英晶体谐振器是电气机械磁畴之间的复杂连接.虽然从理论上看,理论操作看起来很简单,但实际上许多效果共同起作用,它们可能以意想不到的方式联系起来.石英晶体谐振器,SMD晶振在特定电路中被不同模式激发并因此在不正确的频率上工作并不是未知的.了解石英晶体谐振器的工作原理有助于在不太可能发生的情况下识别这些问题.通常在振荡器上增加一个宽谐振电路,以确保它只能在所需的模式下运行.更多有源晶振,晶体振荡器,石英谐振器的技术资料信息欢迎登入官网查看了解.