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【科普視頻】石英晶體諧振器的等效電路解析





晶振,即石英晶體諧振器,在電子電路中扮演著至關重要的角色。為了便于對包含石英晶體的電氣網(wǎng)絡進行分析,我們可以將其轉(zhuǎn)換為一組RLC等效電路。

石英晶體諧振器等效電路

石英晶體諧振器的等效電路通常由動態(tài)電感L1、動態(tài)電容C1、動態(tài)電阻R1以及靜電容C0組成。其中,動態(tài)電感L1反映了振動體的質(zhì)量特性,它的大小與振動體的質(zhì)量以及振動模式等因素有關;動態(tài)電容C1則體現(xiàn)了振動體的彈性,彈性越強,C1的值也會相應變化;動態(tài)電阻R1代表著振動體的損耗情況,損耗越大,R1的阻值就越高;而靜電容C0是晶體支架和電極間的靜態(tài)電容,它是一個相對固定的參數(shù),主要取決于晶體的結(jié)構(gòu)和電極的布局。

石英晶體諧振器頻率

石英晶體諧振器存在兩個重要的諧振頻率,分別是串聯(lián)諧振頻率Fs并聯(lián)諧振頻率Fp。

振頻率

并聯(lián)諧振頻率

從串聯(lián)諧振頻率Fs到另一個頻率Fa的區(qū)域被稱為“并聯(lián)諧振區(qū)”,在這一區(qū)域內(nèi),晶振工作在并聯(lián)諧振狀態(tài),這也是晶振的正常工作區(qū)域。FaFs之間的差值就是晶振的帶寬,帶寬的大小會影響晶振的頻率穩(wěn)定性和選擇性。

石英晶體諧振器電抗

晶體諧振器的電抗特性與其工作頻率密切相關。當頻率低于串聯(lián)諧振頻率Fs或者高于并聯(lián)諧振頻率Fp時,晶體諧振器呈現(xiàn)出容性,相當于一個電容;而當頻率處于FsFp之間時,晶體諧振器則呈現(xiàn)出感性,類似于一個電感。通過對等效電路和電抗特性的分析,我們可以更好地理解和應用石英晶體諧振器,確保電子設備的穩(wěn)定運行。


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