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石英晶體編輯 播報

1. 外形、結構與圖形符號 [1]

在石英晶體上按一定方位切下薄片，將薄片兩端拋光并涂上導電的銀層，再從銀層上連出兩個電極并封裝起來，這樣構成的元件叫石英晶體諧振器，簡稱石英晶體。石英晶體的外形、結構和圖形符號如圖1所示。 [1]

石英晶體 [1]

2. 特性 [1]

石英晶體有兩個諧振頻率，即fs和fp，fp略大于fs。當加到石英晶體兩端信號的頻率不同時，它會呈現出不同的特性，如圖2所示，具體說明如下。 [1]

圖2

圖2 [1]



圖2 石英晶體的特性 [1]

①當f=fs時，石英晶體呈阻性，相當于阻值小的電阻。 [1]

②當fs

③當f≥fp時，石英晶體呈容性，相當于電容。 [1]

電路符號編輯 播報

晶振是電子電路中最常用的電子元件之一，一般用字母“X”、“G”或“Z”表示，單位為Hz。晶振的圖形符號如圖3所示。 [2]

 晶振的圖形符號 [2]

組成編輯 播報

晶振主要是由晶體和外圍元器件構成的。圖4為晶振的實物外形和內部結構及電路圖形符號和等效電路。 [3]

圖4

圖4 [3]



圖4 晶振的實物外形和內部結構及電路圖形符號和等效電路 [3]

工作原理編輯 播報

晶振具有壓電效應，即在晶片兩極外加電壓后晶體會產生變形，反過來如外力使晶片變形，則兩極上金屬片又會產生電壓。如果給晶片加上適當的交變電壓，晶片就會產生諧振（諧振頻率與石英斜面傾角等有關系，且頻率一定）。晶振利用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體，在共振的狀態下工作可以提供穩定、精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。利用該特性，晶振可以提供較穩定的脈沖，廣泛應用于微芯片的時鐘電路里。晶片多為石英半導體材料，外殼用金屬封裝。 [2]

晶振常與主板、南橋、聲卡等電路連接使用。晶振可比喻為各板卡的“心跳”發生器，如果主卡的“心跳”出現問題，必定會使其他各電路出現故障。 [2]

分類編輯 播報

1. 并聯型晶體振蕩器 [1]

并聯型晶體振蕩器如圖5所示。三極管VT與R1、R2、R3、R4構成放大電路；C3為交流旁路電容，對交流信號相當于短路；X1為石英晶體，在電路中相當于電感。從交流等效圖可以看出，該電路是一個電容三點式振蕩器，C1、C2、X1構成選頻電路，其選頻頻率主要由X1決定，頻率接近fp。 [1]

圖5

圖5 [1]



圖5 并聯型晶體振蕩器 [1]

電路振蕩過程：接通電源后，三極管VT導通，有變化Ic電流流過VT，它包含著微弱的0～∞各種頻率的信號。這些信號加到C1、C2、X1構成的選頻電路，選頻電路從中選出f0信號，在X1、C1、C2兩端有f0信號電壓，取C2兩端的f0信號電壓反饋到VT的基-射極之間進行放大，放大后輸出信號又加到選頻電路，C1、C2兩端的信號電壓增大，C2兩端的電壓又送到VT基-射極，如此反復進行，VT輸出的信號越來越大，而VT放大電路的放大倍數逐漸減小，當放大電路的放大倍數與反饋電路的衰減系數相等時，輸出信號幅度保持穩定，不會再增大，該信號再送到其他的電路。 [1]

2. 串聯型晶體振蕩器 [1]

串聯型晶體振蕩器如圖6所示。該振蕩器采用了兩級放大電路，石英晶體X1除了構成反饋電路外，還具有選頻功能，其選頻頻率f0=fs，電位器RP1用來調節反饋信號的幅度。 [1]