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晶體諧振器的工作原理

時(shí)間:2024-09-19 15:22:04來(lái)源:揚(yáng)興科技 作者:揚(yáng)興科技 點(diǎn)擊:
石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件,它的基本構(gòu)成大致是:從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(常用晶片切型分為兩種 : AT切 和 BT切),在它的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面上鍍銀作為電極,在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器,簡(jiǎn)稱為石英晶體或晶體

晶體諧振器的工作原理

 

什么是石英

石英的化學(xué)成分為SiO2,晶體屬六方晶系的氧化物礦物,即低溫石英(a-石英),是石英族礦物中分布最廣的一個(gè)礦物種。廣義的石英還包括高溫石英(b-石英)。受壓或受熱能產(chǎn)生壓電效應(yīng)。

石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件,它的基本構(gòu)成大致是:從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(常用晶片切型分為兩種 : AT切 和 BT切),在它的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面上鍍銀作為電極,在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器,簡(jiǎn)稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

 

壓電效應(yīng):若在石英晶體的兩個(gè)電極上加上一電場(chǎng),晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形。反之,若在晶片的兩側(cè)施加機(jī)械壓力,則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場(chǎng),這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。


如果在晶片的兩極上加交變電壓,晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),同時(shí)晶片的機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。

在一般情況下,晶片機(jī)械振動(dòng)的振幅和交變電場(chǎng)的振幅非常微小,但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時(shí),振幅明顯加大,比其他頻率下的振幅大得多,這種現(xiàn)象稱為壓電諧振,它與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關(guān)。

 

當(dāng)晶體不振動(dòng)時(shí),可把它看成一個(gè)平板電容稱為靜電電容C,它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關(guān),一般約幾個(gè)皮法到幾十皮法。當(dāng)晶體振蕩時(shí),機(jī)械振動(dòng)的慣性則可用電感L來(lái)等效。

 

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