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諧振器大盤點

來源：http://m.eitherspanlaw.com 作者：yijindz 2013年12月26
 

  晶振又分諧振器和振蕩器,而諧振器就是指產(chǎn)生諧振頻率的電子元件,通常諧振器又分為石英晶振和陶瓷晶振(中國大部分生產(chǎn)商都稱之為陶振).其作用是產(chǎn)生頻率.具有穩(wěn)定性和抗干擾性能等特點.而且在電子產(chǎn)品飛速發(fā)展的今天諧振器的涉及是極為廣泛的.可以說所有的電子產(chǎn)品都涉及到頻率的發(fā)射和接收等問題,那么必定是離不開諧振器的.諧振器(晶振)的類型按照外形可以分為插件晶振和貼片晶振.貼片晶振可按照大小和腳位來分類:5mm*7mm、5.0mm*3.2mm、6.0mm*3.5mm等等,腳位有四腳和兩腳之分.而插件晶振按照體形來分可分為：1*4、1*5、2*6、3*8等等.
  諧振器主要是由石英晶片、外殼、基座、銀膠、銀等成分組成.為此我們可以根據(jù)引線的狀況分類為直插(有引線,也就是插件晶振)與表面貼裝(無引線,也就是貼片晶振)兩種.目前最常見的主要封裝型號有：HC-49U(即可稱為49U)、HC-49S(即可稱為49S)、表晶32.768K與SMD(貼片晶振)等.
 
  我們都知道,在采購晶振的過程中必然需要晶振的特性參數(shù).可能有不少的采購對諧振器的參數(shù)不甚了解.那么這里億金電子為大家一一介紹諧振器的特性參數(shù).石英晶振的主要特性參數(shù)有：頻率范圍、調(diào)整頻差、溫度范圍、負(fù)載電容、等效電阻、激勵電平、靜態(tài)電容、老化率等.
  1. 頻率范圍(Nominal Frequency)：在規(guī)定的條件下,晶振所指定的頻率范圍.
  2. 調(diào)整頻差(FrequencyTolerance)：調(diào)整頻差即精度(準(zhǔn)確度)的意思.在基準(zhǔn)溫度下的工作頻率相對頻率范圍的最大偏離值.用單位ppm代替,精度越小越好.
  3. 溫度范圍(FrequencyStability)：即是工作溫度,一般諧振器的溫度范圍為25±2℃.
  4. 負(fù)載電容(LoadCapacitance)：是指與石英晶振一起巨鼎負(fù)載諧振頻率的外界電容.其單位是PF.負(fù)載電容的作用是可以根據(jù)具體情況來適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,通過調(diào)整一般可以講晶振的工作頻率調(diào)到頻率值.
  5. 等效電阻(Motional Resistance)：石英晶振與指定的外部電容相串聯(lián),在負(fù)載諧振頻率時的電阻值.
  6. 激勵電平(Level of drive)：是指晶振工作時所消耗的有效功率.常用的標(biāo)準(zhǔn)值有：0.1mW、1mW、2mW 、4mW等,其實激勵電平是可調(diào)整的,它在最強時比較容易起振,在弱時頻率的穩(wěn)定性則會變差,有時甚至不起振.
  7. 靜態(tài)電容(ShuntCapacitance)：即是晶振兩引腳間的靜態(tài)電容.
  8. 老化率(Aging)：隨著時間的推移,晶振的老化而產(chǎn)生的誤差,單位是10(-6)年.
  
  最基本的諧振器是介質(zhì)諧振器,要想了解介質(zhì)諧振器的工作原理首先要了解金屬波導(dǎo)與諧振腔.金屬波導(dǎo)的一般特性：傳輸電磁能量或電磁信號的途徑可分為兩類,一類是電磁波在空間或大氣中的傳播,另一類是電磁波沿波導(dǎo)系統(tǒng)的傳播.早在1939 年,介質(zhì)諧振器的概念和理論就已經(jīng)被提出但因為沒有找到適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)材料,這個理論沉睡了 20 多年,未獲得實際的發(fā)展,到了 20 世紀(jì) 60 年代金紅石瓷等高介電率陶瓷（ε≈80100）的研制成功,使介質(zhì)諧振器又開始被人們注意.但是因為金紅石瓷的溫度系數(shù)太高,限制了它的實際應(yīng)用.20 世紀(jì) 70 年代研制了鈦酸鋇系和鈦酸鋯系陶瓷,它們的介電率高,損耗小,溫度系數(shù)低,才使得介質(zhì)諧振器實用化. 介質(zhì)諧振器具有體積小,重量輕,品質(zhì)因數(shù)高,穩(wěn)定性好等優(yōu)點.特別是便于應(yīng)用在微帶電路或微波集成電路中和毫米波段,受到很大重視,發(fā)展很快.


  晶振在外殼上可分金屬面與陶瓷面.可以說大多數(shù)的電子產(chǎn)品上都能夠用到晶振,不少的電子產(chǎn)品都需要時鐘工作,如帶CPU的產(chǎn)品以及USB接口等.其模擬電路用到晶振的也是非常多的.常用的電子產(chǎn)品有：電腦、手機、電視、LED燈、藍牙、鐘表等等.
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