2023學(xué)年完整公開課版石英諧振器

《高頻電子技術(shù)》課程晶體振蕩器目錄電特性—等效電路01電特性—頻穩(wěn)度高的原因021.電特性—等效電路石英晶體是一種各向異性的結(jié)晶體，其主要成分是二氧化硅，具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性能。從一塊晶體按一定方位角切割下來(lái)的薄片，稱為晶片或石英諧振器。在晶片的兩面涂上銀層作為電極，兩電極各自焊出引線固定在管角上，并密封在金屬殼中，便構(gòu)成了石英諧振器。石英諧振器（即石英晶體濾波器）簡(jiǎn)稱晶體，與陶瓷濾波器一樣，它也是利用石英晶體的壓電效應(yīng)而制成的，具有諧振特性。1.電特性—等效電路石英晶體的等效電路電路符號(hào)等效電路

L1、C1、R1分別為石英晶體的模擬動(dòng)態(tài)等效電感、等效電容和損耗電阻，C0為靜態(tài)電容，它是以石英為介質(zhì)在兩極板間所形成的電容。一般石英諧振器的參數(shù)范圍約為：R1＝10～140Ω；L1＝0.01～10H；C1＝0.004～0.1PF；C0＝2～4PF。2.電特性—頻穩(wěn)度高的原因1)高Q值石英諧振器的特點(diǎn)其Q值很高，可達(dá)104～106，這是普通LC電路無(wú)法相比的。說(shuō)明其選頻作用非常好。2.電特性—頻穩(wěn)度高的原因且有fq略小于fp(小于幾十赫茲到幾百赫茲）串聯(lián)諧振頻率：并聯(lián)諧振頻率：2)石英諧振器的兩個(gè)諧振頻率fq和fp

2.電特性—頻穩(wěn)度高的原因3)石英諧振器的電抗特性曲線當(dāng)信號(hào)頻率f<fq時(shí)，石英晶體相當(dāng)于一個(gè)電容；當(dāng)f=fq時(shí)，石英晶體相當(dāng)于短路；當(dāng)fq<f<fp時(shí)，石英晶體相當(dāng)于一個(gè)特殊電感；當(dāng)f=fp時(shí)，石英晶體相當(dāng)于開路；當(dāng)f>fp時(shí)石英晶體又相當(dāng)于一個(gè)電容。2.電特性—頻穩(wěn)度高的原因

當(dāng)Lq、Cq、Rq支路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，電抗為零，則石英諧振器的阻抗為純電阻Rq，由于Rq很小，可視為短路，說(shuō)明石英晶體在這種情況下可充當(dāng)特殊短路元件使用。當(dāng)fq<f<fp時(shí)，石英諧振器等效電路呈電感性，這個(gè)區(qū)域很窄，石英諧振器充當(dāng)一個(gè)等效電感。不過(guò)此電感是一個(gè)特殊的電感，它僅存在于fq與fp之間，且隨頻率f的變化而變化。2.電特性—頻穩(wěn)度高的原因一般為10-3～10-4數(shù)量級(jí)。石英晶體與外電路的耦合是很弱的，這樣就削弱了外電路與石英諧振器之間的相互不良影響，從而保證了石英諧振器的高Q值，因此，石英晶體振蕩器振蕩頻率的穩(wěn)定度和標(biāo)準(zhǔn)性都很高。4)接入系數(shù)很小2.電特性—頻穩(wěn)度高的原因石英諧振器作為振蕩回路中的電感元件，它能使振蕩器的頻率穩(wěn)定度大大提高，其原因在于：1.石英晶體的物理化學(xué)性能十分穩(wěn)定，外界因素對(duì)其性能

影響很?。?/p>

2.石英諧振器的Q值極高，其穩(wěn)頻