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石英晶振作為電子產品的必需品,在選型,參數等各方面都需要謹慎,這關系一個電子產品是否能夠正常運行工作.當然除了選型,后面還有一系列的事項同樣重要,如晶振在安裝時需要注意哪些方面.沒有正確安裝可能會導致晶振不振動,停振等現象,該篇文章龍湖電子介紹安裝水晶單元的要點以及對于PCB布局.

晶振全稱為晶體振蕩器,其作用在于產生原始的時鐘頻率,這個頻率經過頻率發生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率.晶振被廣泛使用各種電子產品中,石英晶體振蕩器的頻率范圍很寬,頻率穩定度在10-4～10-12范圍內,經校準一年內可保持10-9的準確度,高質量的石英晶體振蕩器,在經常校準時,頻率準確可達10-11.

石英晶體振蕩器的輸出頻率可以是基波諧振頻率,也可以是該諧振頻率的倍數,稱為諧波頻率.諧波是基頻的精確整數倍.但是,像許多其他機械諧振器一樣,晶體表現出幾種振蕩模式,通常是基頻的奇整數倍.這些被稱為"泛音模式",振蕩器電路可以用來激勵它們.泛音模式的頻率近似,但不是基模頻率的奇整數倍,因此泛音頻率不是基模的精確諧波.

為了石英晶體振蕩器的設計和工程成功,設計工程師必須首先了解石英晶振.晶體作為振蕩器電路中的最高Q分量,對電路的影響最大.因此,正確指定晶體對于設計良好的振蕩器至關重要.這個迷你引物將涵蓋石英晶體中一些最容易被誤解的參數.圖1顯示了晶體諧振器的等效電路.

晶振里面的RF參數是Radio Frequency的縮寫,表示可以輻射到空間的電磁頻率,頻率范圍從300kHz～300GHz之間.射頻就是射頻電流,簡稱RF,它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱.每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流,大于10000次的稱為高頻電流,而射頻就是這樣一種高頻電流.射頻(300K-300G)是高頻(大于10K)的較高頻段,微波頻段(300M-300G)又是射頻的較高頻段.

每個電子系統都需要一個計時裝置.石英晶體諧振器通常是首選解決方案.然而,振蕩器將諧振器與振蕩器集成電路配對成一個完整的集成時序器件,與XTALs相比有幾個優點.微機電系統定時技術進一步擴展了這些優勢.系統設計師不再需要繞過XTALs的限制,接受用水晶設計的頭痛和風險.

存在外部電磁干擾源時,石英晶體振蕩器的相位噪聲和相位抖動可能會顯著增加.通過板級屏蔽或濾波可以減少到達振蕩器的電磁干擾,但這種方法并不總是成功的.通過評估各種振蕩器的電磁敏感度,我們可以確定影響電磁敏感度的因素,并了解正確的振蕩器設計如何將電磁干擾對時鐘性能的不利影響降至最低.

在設計新系統時,RF工程師將做出的最重要的決定之一是選擇正確類型的振蕩器,并確定哪種信號輸出最適合應用.每個都有自己的優點和缺點.在這篇文章中,我們談論的是溫度控制晶體振蕩器(TCXO)和它們產生的截斷的正弦波.我們將介紹TCXO晶振及其信號類型的優缺點,以及這些振蕩器使用的一些常見應用.

在設計晶體濾波器時,晶體的運動電感和運動電容非常重要.例如,人們可能希望測量一組晶振的參數并選擇緊密匹配的晶體以構造石英晶體濾波器.DavidGordon-SmithG3UUR開發了一種測量運動參數的簡便方法,其中使用了Colpitts振蕩器,并且當已知的串聯電容進出晶體電路時測量的頻率變化.本頁描述了對50個10.14MHz晶體的測量.

從水晶到壓電石英晶振的過程經過了幾十道的工序,才成為了各項電子產品無法缺少的電子元件,每一道工序都經過嚴格的生產要求.即便如此使用該產品的時候需要注意一些事項的,使用不當會出現一些如停振,頻率漂移,不振等各種問題.下列就簡述一些比較普遍的石英晶振操作注意事項