電效應和壓電諧振
發布時間:2012/2/11 21:45:26 訪問次數:1549
石英晶片之所以能做成諧振器是基于它的壓電效應。若在晶片兩面施加機械力,沿受力方向將產生電場,晶片兩面產生異電荷,這種效應稱正向壓電效應;若在晶片處加一電場,晶片將產生機械變形,這種效應稱為反向壓電效應。事實上,正、反向壓電效應同時存在,電場產生機械形變,機械形變產生電場,兩者相互限制,最后達到平衡態。JM54AC244BRA
在石英諧振器兩極板上加交變電壓,晶片將隨交變電壓周期性地機械振動。當交變電壓頻率與晶片固有諧振頻率相等時,振幅驟然增大,這種現象稱為壓電諧振。產生壓電諧振時的頻率稱為石英晶體的諧振頻率。
等效電路和振蕩頻率
石英晶體的等效電路如圖4 - 18(a)所示。當品體不振動時,可等效為一個平板電容Co,稱靜態電容,其值為幾pF到幾十pF。當晶體振動時,可用L和C分別等效晶體振動時的慣性和彈性,用R等效晶體振動時的摩擦損耗。一般L為1×10 3~1×10-2 H,C為1×10-2~1×10-1 pF,R約為100 n。由于L很大,C和R很小,回路的品質因數Q值極高,可達1×l04~1×l06,這對振蕩頻率的穩定很有好處。而晶體的固有頻率只與晶片的幾何尺寸和電極面積有關,所以可以做得很精確、很穩定。
石英晶片之所以能做成諧振器是基于它的壓電效應。若在晶片兩面施加機械力,沿受力方向將產生電場,晶片兩面產生異電荷,這種效應稱正向壓電效應;若在晶片處加一電場,晶片將產生機械變形,這種效應稱為反向壓電效應。事實上,正、反向壓電效應同時存在,電場產生機械形變,機械形變產生電場,兩者相互限制,最后達到平衡態。JM54AC244BRA
在石英諧振器兩極板上加交變電壓,晶片將隨交變電壓周期性地機械振動。當交變電壓頻率與晶片固有諧振頻率相等時,振幅驟然增大,這種現象稱為壓電諧振。產生壓電諧振時的頻率稱為石英晶體的諧振頻率。
等效電路和振蕩頻率
石英晶體的等效電路如圖4 - 18(a)所示。當品體不振動時,可等效為一個平板電容Co,稱靜態電容,其值為幾pF到幾十pF。當晶體振動時,可用L和C分別等效晶體振動時的慣性和彈性,用R等效晶體振動時的摩擦損耗。一般L為1×10 3~1×10-2 H,C為1×10-2~1×10-1 pF,R約為100 n。由于L很大,C和R很小,回路的品質因數Q值極高,可達1×l04~1×l06,這對振蕩頻率的穩定很有好處。而晶體的固有頻率只與晶片的幾何尺寸和電極面積有關,所以可以做得很精確、很穩定。
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