NSK津绽晶振技术词典
VCXO术语、解释和应用
VCXO是一种压控晶体振荡器,其输出频率可以由附加控制电压控制。控制电压的变化会改变石英振荡器电路中电容二极管(=变容二极管)的电容值。电容值的变化引起石英振荡器电路的总负载电容的变化,这导致石英振荡器的不同输出频率。因此,通过改变控制电压,可以将石英振荡器输出频率调整少量ppm。调整范围最高可达200 ppm或更大。常用的电源电压有1.8 V、2.5 V、3.0 V、3.3 V和5 V,其中3.3 V是最常用的电压。VCXO具有电压控制功能,用于数据信号采集、抖动衰减或频率合成的输出频率电路。电流消耗不高于2 mA,启动迅速,在低电压、低驱动电平和低电流消耗下工作,产品的特点是:
1.宽频率调制范围
2.良好的频率容差和高频率稳定性
3.低抖动或低相位噪声特性
注意:VCXO输出信号中产生的抖动会对其他受影响电路区域的电路设计产生负面影响。通常VCXO晶振的抖动越小越好
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晶体单元原理
1.石英坯料是一种压电材料,通过在坯料的两侧施加外部电压产生电场,由于压电材料本身的机械和电气耦合,晶体产生机械变形,晶体的切割表面受到机械应力,晶体的两个相对表面将产生电势差,这种特性称为压电效应。当我们向晶体施加交流电压时,会产生周期性的晶片振动;不同晶体的振动频率会有所不同,石英晶体切割盘越薄,切割技术越困难,但共振频率越高。
2.石英晶体的压电效应:当向晶体轴施加压力时,石英板上将发生电学变化;相反,当压力施加到石英板上时,石英晶体的内部将变形和扭曲,这被称为石英晶体的压电效应(如下图1所示)。“当力变形时,内部会发生极化现象,同时在两个表面上产生不同的电荷。外力移除后,它会恢复到不带电状态。这被称为压电效应。当力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。这种现象被称为“正压电效应”。“相反,当在电介质的极化方向上施加电场时,这些电解质也会产生几何变形。这种现象被称为“压电不利效应”。
3.晶体等效电路:由动态电容C1、动态电感L1、串联电阻R1和静态电容C0组成。图2显示了晶体单元的等效电路图,以解释负责该电子元件特性和性能的基本元件;前三个参数称为晶体单元的“动态参数”。
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石英晶体振荡器的压电效应以及等效电路原理
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