文档介绍：6 . 正弦波振荡电路的频率稳定问题
振荡频率稳定度,是指振荡器在一定时间间隔(例如1天、1周、1个月等等)和温度下,振荡频率的相对变化量。此频率相对变化量可用下式表示
式中,Sf为振荡频率稳定度,f0为振荡器标称频率,f是经过一定时间间隔后振荡器的实际振荡频率。Sf值越小,振荡器的振荡频率稳定度就越高。
1
6 . 石英晶体的基本特性与等效电路

石英晶体所以能做振荡电路是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产生机械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的方向上产生电场,这种现象称为压电效应。如在极板间所加的是交变电压,就会产生机械变形振动,同时机械变形振动又会产生交变电场。一般来说,这种机械振动的振幅是比较小的,其振动频率则是很稳定的。但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(决定于晶片的尺寸)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为压电谐振,因此石英晶体又称石英晶体谐振器。
2

图6-16 石英晶体的等效电路与电抗特性
(a)代表符号; (b)等效电路; (c)电抗-频率响应特性
3
(1) 当R、L、C支路发生串联谐振时,其串联谐振频率为
由于C0很小,它的容抗比R大很多,因此,串联谐振的等效阻抗近似为R,呈纯阻性,且阻性很小。
(2) 当频率高于fs时,R、L、C支路呈感性,当与C0发生并联谐振时,其振荡频率为
由于C<<C0,因此fs与fp很接近。
图6-16(c)为石英晶体谐振器的电抗-频率特性,在fp与fs之间呈感性,在其他区域呈容性。
4
图6-17 并联型晶体振荡电路
a 电路 b 交流通路
6 . 石英晶体振荡电路

C1、C2和石英谐振器构成谐振回路,谐振回路的振荡频率处于石英谐振器的fs和fp之间。石英晶体相当于一个电感,这样,C1、C2和石英晶体构成一个电容三点式振荡电路。
5

图6-18 串联型晶体振荡电路
晶体接在VT1、VT2组成的正反馈电路中。当振荡频率等于晶体的串联谐振频率fs时,石英谐振器的阻抗最小,且为纯阻性,因此反馈最强,且相移为0,电路满足自激振荡条件,振荡频率为fs。
6
7