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晶体振荡器的作用是什么?

作者: 宇凡微 发布日期: 2022-06-09 浏览次数:

        有些电子设备需要高频率和稳定性的交流信号,而LC振荡器的稳定性较差,交流信号的频率很容易改变。为了稳定信号频率,在振荡器中使用了一个特殊的元件——石英晶体,它可以产生高度稳定的信号,这种石英晶体振荡器被称为晶体振荡器。下面小编给大家介绍一下晶体振荡器的作用是什么?

晶体振荡器的作用是什么

        晶体振荡器的功能是为系统提供基本的时钟信号。通常,一个系统共享一个晶体振荡器,以便于所有部件的同步。一些通信系统的基频和射频采用不同的晶体振荡器,并通过电子调节频率的方法保持同步。它们广泛应用于各种振荡电路,如彩电、计算机和遥控器,以及频率发生器和数据处理设备的通信系统,以生成时钟信号,并为特定系统提供基准信号。

        通常,晶体振荡器与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。如果不同的子系统需要不同频率的时钟信号,可以提供与同一晶体振荡器连接的不同锁相环。值得注意的是,电磁干扰(EMI)、机械振动和冲击、湿度和温度是影响振荡器工作的环境因素。这些因素会增加输出频率的变化和不稳定性,在某些情况下,振荡器会停止振动。

        挑选振荡器还要考虑到耗电量。离散振荡器的耗电量主要是由反馈放大器的供电电流和电路中的电容值决策的。CMOS放大器的耗电量与工作频率成正比,可用耗电量的电容值表明。例如,HC04逆变门电路的耗电量是90pf,在4mhz和5V供电下工作中,相当于1.8ma的供电电流。提升20pf晶体负载电容,全部供电电流是2.2ma。

        拓展阅读:晶体振荡器的基本工作原理

        晶体振荡器具有压电效应,也就是说,晶体在晶片的两极加上电压后会发生变形。相反,如果外力使晶片变形,则两极上的金属片会发生电压。如果将适当的交变电压添加到晶片中,晶片将产生谐振(谐振频率与石英倾斜有关,频率是确定的)。晶体振荡器使用一种能够将电能和机械能相互转换的晶体,可以在共振状态下提供稳定准确的单频振荡。在正常工作条件下,普通晶体振动频率的绝对精度可达500万分之一。利用这一特性,晶体振动可以提供一个相对稳定的脉冲,并广泛应用于微 芯片的时钟电路中。晶片主要由石英半导体材料制成,外壳采用金属包装。

        晶体振荡经常连接主板、南桥、声卡和其他电路。晶体振荡器可以将其与每个板卡的心跳发生器进行比较。如果主卡的心跳出现问题,其他电路肯定会出现故障。

        晶振电路一般按逆压电效应原理工作。施加的电场会在某些材料上产生机械变形。因此,它利用压电材料制成的振晶机械共振,产生特定频率的电信号。

编辑: 单片机工程师

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