晶體振蕩器基礎(chǔ)知識(shí)-術(shù)語

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共振頻率

在晶體諧振器的共振特性中，共振頻率是兩點(diǎn)阻抗變?yōu)?a target="_blank">電阻時(shí)的較低頻率點(diǎn)。

圖. 晶體諧振器共振特性

阻抗Z變?yōu)殡娮柙r(shí)，兩點(diǎn)之間的頻率。在這兩點(diǎn)上，相為0。其中頻率較低的點(diǎn)稱為共振頻率。另外一個(gè)點(diǎn)稱為反共振頻率。

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等效電路

下圖所示的是由電阻、電感和電容組成的晶體諧振器的共振特性。R1在等效電路中稱為等效串聯(lián)電阻，是晶體諧振器的重要特性。

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等效串聯(lián)電阻 (R1)

晶體諧振器等效電路串聯(lián)支路中的電阻。

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負(fù)載電容 (Cs)

讓晶體諧振器具有負(fù)載共振頻率的電容。在實(shí)際振蕩電路中，連接晶體諧振器的實(shí)際電容是由外部負(fù)載電容、IC雜散和PCB等產(chǎn)生的。也可用下述公式進(jìn)行計(jì)算:

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負(fù)載共振頻率 (fL)

負(fù)載共振頻率是晶體諧振器中負(fù)載電容串聯(lián)的共振頻率，這一頻率比共振頻率高。由于實(shí)際值與晶體諧振器規(guī)范中額定值之間的電容差，所以實(shí)際和額定振蕩頻率間存在頻差。
也可用下述公式進(jìn)行計(jì)算:

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拉敏性

上面的圖顯示了負(fù)載電容變化產(chǎn)生的負(fù)載共振頻率 (fL) 偏移。此圖中每個(gè)點(diǎn)的斜率就是拉敏性。參見下面的圖。在負(fù)載電容為6pF時(shí)，拉敏性是-17ppm/pF。(負(fù)載電容變化1pF時(shí)，頻移為17ppm)。也可用下述公式進(jìn)行計(jì)算:

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導(dǎo)納圓

下圖是在導(dǎo)納平面坐標(biāo) (電導(dǎo)—電納) 上繪制的晶體諧振器共振特征。由于畫成了圓形，因此稱為導(dǎo)納圓。在頻率低于共振頻率時(shí)，導(dǎo)納靠近原點(diǎn)。在頻率增加時(shí)，導(dǎo)納按順時(shí)針方向畫圓。

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振蕩裕量

即振蕩停止的裕量，這也是振蕩電路中最重要的術(shù)語。振蕩裕量取決于組成振蕩電路的元件 (晶體諧振器、MCU、電容器以及電阻器) 。村田推薦維持5倍或更大的振蕩裕量。更詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注本系列講座第二講。

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負(fù)阻 (-R)

負(fù)阻是用阻抗表示的振蕩電路信號(hào)放大能力。由于其作用與電阻相反，所以是負(fù)值。負(fù)阻較高值小說明振蕩電路的放大能力低。振蕩電路中的負(fù)阻取決于CMOS逆變器的特性、反饋電阻、阻尼電阻和外部負(fù)載電容。

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驅(qū)動(dòng)功率

驅(qū)動(dòng)功率是指振蕩電路中晶體諧振器的功耗。它不僅取決于晶體諧振器的等效串聯(lián)電阻，還取決于組成振蕩電路的元件 (MCU、電容和電阻) 。在驅(qū)動(dòng)功率超額時(shí)，頻率—時(shí)間性能會(huì)出現(xiàn)不正常特性。在設(shè)計(jì)振蕩電路時(shí)，最好檢查一下驅(qū)動(dòng)功率。

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C-MOS逆變器

C-MOS是互補(bǔ)MOS，組成了相互連接的p和n型MOSFET。在下圖中起到逆變器 (邏輯逆變電路NOT) 的作用。

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振蕩電路

在裝有C-MOS逆變器或晶體管的放大電路中，所謂的“振蕩電路”就是將輸出連接到輸入，以便持續(xù)放大反饋。只有通過晶體諧振器反饋才能選擇并放大共振頻率的信號(hào)。

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其它術(shù)語