2022-2023学年高二物理竞赛课件：石英晶体振荡器

石英晶体振荡器 一般LC振荡器的频率稳定度Δf /f0只能达到10-3 ～ 10-5 若要求频率稳定度超过10-5，需用石英晶体振荡器 石英晶体振荡器 继续 Q值越高，选频特性越好，频率越稳定 LC振荡电路 Q ——数百 石英晶体振荡电路 Q ——10000  500000 电容三点式LC振荡电路 振荡频率： 总结 3 典型 电容反馈式（电容三点式）电路 若要振荡频率高，则L、C1、C2的取值就要小。当电容减小到一定程度时，晶体管的极间电容将并联在C1和C2上，影响振荡频率。 与放大电路参数无关 看p419例题8.1.2 8.1.4 石英片是从石英晶体柱中切割下来的一种弹性体，有一 固有振动频率，其值与石英片的形状、尺寸、切型有关。 当： 外加交流电压的频率等于晶体固有频率时，晶体片的机械振 动最大，外电路中的交流电流最强，于是产生了谐振 继续 石英晶体 2. 基本特性 1. 结构： 极板间加电场 极板间加机械力 晶体机械变形 晶体产生电场 压电效应： 交变电压 机械振动 交变电压 机械振动的固有频率与晶片尺寸有关，稳定性高 当交变电压频率 = 固有频率时，振幅最大 符号 压电谐振 继续 二 石英晶体的阻抗特性 1.串联谐振频率 2.并联谐振频率 继续 怎么使用石英晶体？ O 容性 容性 感 性 作电感用（晶体工作于（fs ， fp）内，等效为一电感） 工作于串联谐振状态 （晶体工作于fs ） 振荡电路可分为两类：一类是作为等效电感元件，称为并联谐振 型晶体振荡器；另一类工作于fs，称为串联谐振型晶体振荡器 继续 石英晶体振荡电路 利用石英晶体的高品质因数的特点，构成LC振荡电路。 1. 并联型石英晶体振荡器 石英晶体工作在fs与fp之间，相当一个大电感，与C1、C2组成电容三点式振荡器。由于石英晶体的Q值很高，电路可获得很高的振荡频率稳定性。 X 感性 0 容性 继续 02 七月 2023 模拟电子技术模拟电子技术 10 MP3播放器的音频频率范围为20Hz-20kHz。 FM广播的音频频率范围为200Hz-15kHz。 AM广播的音频频率范围为200Hz-4.5kHz。 02 七月 2023 模拟电子技术模拟电子技术 11 音阶 C D E F G A B 简谱符号 1 2 3 4 5 6 7 频率（Hz） 261 293 330 349 392 440 494 频率（对数） 48.3 49.3 50.3 50.8 51.8 52.8 53.8 音乐中音阶的划分是在频率的对数坐标（20×log）上取等分而得的 2. 串联型石英晶体振荡器 石英晶体工作在fs处，呈电阻性，而且阻抗最小，正反馈最强，相移为零,满足振荡的相位平衡条件。 对于fs以外的频率，石英晶体阻抗增大,且相移不为零，不满足振荡条件，电路不振荡。 X 感性 0 容性 结束 $