『壹』 石英晶体是如何产生一个频率它的电路图是什么样的,它和什么电路一起产生一个方波
1、石英晶体的基本工作原理是压电效应。
在石英晶体的两个电极上加直流电场,晶片就会产生机械形变。反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则会在晶片相应的方向上产生电场,这种现象称为压电效应。
2、石英晶体产生稳定频率信号原理是基于压电谐振。
若在晶片的两极上加交变激励电压,晶片就会产生机械振动,同样晶片的机械振动又会产生交变电场。且当外加交变电压的频率为某一特定值(谐振频率)时,振幅明显加大,比其它频率激励下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振。
由于压电谐振效应,非谐振频率的信号受到抑制,而谐振频率信号通过自我激励得以放大,实现单一频率输出。
3、石英晶体可以等效为RLC串联谐振电路。也就是一个电阻、一个电感和一个电容的串联,电感和电容决定谐振频率。
4、石英晶体与555时基电路,逻辑电路的反相器等一起使用可以产生方波。下图就是与反相器一起组成的方波发生器。
『贰』 求一个石英晶体振荡器原理图
原理图:
石英晶体振荡器凭借其高精度和高稳定度,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。下面,松季电子为你全解石英晶体振荡器的工作原理。
一、石英晶体振荡器的结构:
石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:
从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器。
二、压电效应:
若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
三、符号和等效电路:
当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH 到几百mH。
晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效,它的数值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因此回路的品质因数Q很大,可达1000~10000。
加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,而且可以做得精确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
四、谐振频率:
从石英晶体谐振器的等效电路可知,它有两个谐振频率。
1、即当L、C、R支路发生串联谐振时,它的等效阻抗最小(等于R)。串联揩振频率用fs表示,石英晶体对于串联揩振频率fs呈纯阻性。
2、当频率高于fs时L、C、R支路呈感性,可与电容C。发生并联谐振,其并联频率用fd表示。 根据石英晶体的等效电路,可定性画出它的电抗—频率特性曲线。当频率低于串联谐振频率fs或者频率高于并联揩振频率fd时,石英晶体呈容性。
(2)石英晶体电路扩展阅读:
晶振在应用具体起到的作用,微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;RC(电阻、电容)振荡器。
一种是皮尔斯振荡器配置,适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。
RC振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。
但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。在使用时,陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感,但在过驱动时很容易产生频率漂移(甚至可能损坏)。
『叁』 石英晶体振荡器典型电路中电阻,电容的作用,以及震荡频率求解
晶振一般叫做晶体谐振器,是一种机电器件,是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性,如果给他通电,他就会产生机械振荡,反之,如果给他机械力,他又会产生电,这种特性叫机电效应。他们有一个很重要的特点,其振荡频率与他们的形状,材料,切割方向等密切相关。由于石英晶体化学性能非常稳定,热膨胀系数非常小,其振荡频率也非常稳定,由于控制几何尺寸可以做到很精密,因此,其谐振频率也很准确。
晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。由于制造工艺不断提高,现在晶振的频率偏差、温度稳定性、老化率、密封性等重要技术指标都很好,已不容易出现故障,但在选用时仍可留意一下晶振的质量。
晶振在应用具体起到的作用,微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;RC(电阻、电容)振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置,适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。RC振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。在使用时,陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感,但在过驱动时很容易产生频率漂移(甚至可能损坏)。
『肆』 石英晶体在振荡电路中在什么性
石英晶体多数用于并联振荡电路,此时石英晶体呈感性,工作在其串联谐振频率与反谐振频率之间;另外也有一种串联石英晶体振荡电路,此时石英晶体工作于串联谐振频率不参与振荡,相当于短路(小电阻),可以起到滤波作用。
『伍』 2mHZ石英晶体振荡器电路图
用IC:NPC SM5022 等
『陆』 石英晶体振荡电路
图中标示这支电感的型号为EC36-2R2K-G,所以它的电感量是2.2uH。
『柒』 串联型石英晶体振荡电路
图片一抹黑,啥也没有。
串联型的石英晶体振荡器,晶体相当于一个选频的器件,它工作在串联谐振频率上,需要电路提供一个引导石英晶体振荡的频率,而这个引导频率就需要LC振荡电路来提供。
『捌』 石英晶体谐振器与电子振荡电路有何优缺点
石英晶体振荡器,与半导体组建的振荡电路的最大区别在频率的稳定度上。晶体振荡器的频率稳定度可以做到+/-100ppm到+/-1ppb。而LC组建的振荡电路的频率稳定度将差于+/-1000ppm。
『玖』 石英晶体振荡电路的频率如何调
一、这个电路图是错误的。
1:直流偏置的错误:74LS系列输入电流较大(达到零点几个mA),负反馈直流偏置电阻应该减小3个数量级,用1~2k,否则它永远输出低电平,2M电阻通常用于CMOS的4000系列电路。
2:反馈极性错误:C1、C2、X1(作为电感元件)形成3级移相,移相180度,应该配用反相放大,只能用一级反相门,不该用两个门串联。同时为了使第一级移相生效,应该在C2之前再串联一只电阻,而不是直接接到门电路的输出端。如果用两级门的同相放大,请剪去C1、C2,只需要一个工作在串联谐振频率的晶体即可。
二、仿真软件使用错误:Multisim软件中的门电路只能作为数字逻辑电路使用,不可以偏置到线性放大区充当放大电路(真实电路是可以这样使用的),因此楼主所说的40kHz频率与晶体无关,是U1A通过R1反馈(带延时效果),软件假象出来的“振荡”:Ui高——Uo低——通过R1使Ui低——Uo高——通过R1使Ui高——,———,———,———,———
『拾』 求一份数字钟的石英晶振电路原理图
网上有http://image..com/i?ct=503316480&z=0&tn=imagedetail&word=%CA%FD%D7%D6%D6%D3%C9%E8%BC%C6%B5%E7%C2%B7%CD%BC&in=29674&cl=2&cm=1&sc=0&lm=-1&pn=4&rn=1&di=32549208300&ln=399&fr=ala0&ic=0&s=0&se=1#pn36