晶体振荡电路及工作原理

晶体振荡器是电子振荡器电路，用于压电材料的振动晶体的机械谐振。它将创建具有给定频率的电信号。2021欧洲杯足球竞猜官方平台该频率通常用于跟踪时间，例如手表用于数字集成电路以提供稳定的时钟信号，并且还用于稳定无线电发射器和接收器的频率。石英晶体主要用于射频（RF）振荡器。石英晶晶是最常见的类型压电谐振器在振荡器电路中，我们使用它们，所以它被称为晶体振荡器。晶体振荡器必须设计成提供负载电容。

有不同类型的振荡器电子电路它们是线性振荡器，哈特利振荡器，相移振荡器，阿姆斯特朗振荡器，克拉普振荡器，Colpitts振荡器。弛豫振荡器-罗耶振荡器，环振荡器，多谐振荡器和电压控制的振荡器（VCO）。很快我们将详细讨论晶体振荡器，如晶体振荡器的工作和应用。

什么是石英水晶？

石英晶体现出一个非常重要的属性，称为压电效果。当施加在晶体的面上施加机械压力时，在晶体上出现与机械压成比例的电压。电压导致晶体中的失真。扭曲量将与施加的电压成比例，并且施加到晶体的交替电压也导致在其自然频率下振动。

下图代表了电子元件压电晶体谐振器以及由电阻器，电感器和电容器组成的电子振荡器中的石英晶体。

晶体振荡器电路图

上图是20PSC新型16MHz石英晶振荡器，它是一种晶体振荡器，适用于16MHz频率。

一般来说,双极晶体管或fet用于晶体振荡器电路的构造。这是因为运算放大器S可用于不同的低频振荡器电路，低于100kHz但操作放大器没有带宽运行。它将是与高于1MHz的晶体匹配的较高频率的问题。

为了克服这个问题，设计了Colpitts晶体振荡器。它将在更高的频率下工作。在这个振荡器中，LC罐电路提供反馈振荡已被石英晶体取代。

晶体振荡器工作

晶体振荡电路的工作原理通常是逆压电效应。外加电场会在某些材料上产生机械变形。因此，它利用了振动晶体的机械共振，这种共振是由压电材料产生的，以产生特定频率的电信号。2021欧洲杯足球竞猜官方平台

石英晶体振荡器通常具有高稳定性、质量因数(Q)好、体积小、经济实惠等特点。因此，石英晶体振荡器电路比其他谐振器如LC电路、音叉更优越。通常在微处理器和微控制器我们使用的是8MHz的晶体振荡器。

相当于2021欧洲杯足球竞猜官方平台电路也描述了晶体的作用。看看上面所示的等效电路图。2021欧洲杯足球竞猜官方平台电路中使用的基本元件，电感l表示晶体质量，电容C2表示顺应性，C1用于表示电容这是由于晶体的机械成型而形成的，电阻R表示晶体内部结构摩擦，石英晶体振荡器电路图由串联谐振和并联谐振两种谐振形式组成，即两个谐振频率。

串联谐振发生时产生的电抗电容C1is大小相等,方向相反,产生的电抗电感l . fr和fp分别代表了串联和并联共振频率,和“fr”和“外交”的值可以由使用以下方程如下图所示。

上图描述了一个等效电路，谐振频率的曲线图，谐振频率的公式。

用晶体振荡器的用途

通常，我们知道，在微处理器和微控制器的设计中，晶体振荡器用于提供时钟信号。例如，让我们考虑8051微控制器，在该特定控制器中，外部晶体振荡器电路将使用12MHz，即使这8051微控制器（基于型号）能够在40 MHz（MAX）中必须在大多数情况下提供12MHz，因为如此机器循环8051需要12个时钟周期，以便在1MHz（拍摄12MHz时钟）到3.33MHz（取最大40MHz时钟）提供有效的循环速率。该特定晶体振荡器在1MHz至3.33MHz处具有循环速率，用于产生所有内部操作的同步所需的时钟脉冲。

晶体振荡器的应用

晶体振荡器在不同领域有不同的应用，下面给出一些晶体振荡器的应用

Colpitts晶体振荡器的应用

Colpitts振荡器用于在非常高的频率下产生正弦输出信号。该振荡器可用作不同类型的传感器，例如温度传感器由于我们在Colpitts电路中使用的锯装置，它可以直接从其表面感测。

柯氏振荡器的应用主要涉及频率范围广的场合。也适用于无阻尼和连续振荡的情况。在柯氏电路中使用一些器件，可以实现更高的温度稳定性和更高的频率。

柯氏用于发展移动通信和无线电通信。

阿姆斯特朗晶体振荡器的应用

这条电路直到20世纪40年代流行。这些广泛用于再生无线电接收器。在该输入中，来自天线的射频信号通过附加绕组磁性地耦合到罐电路中，并且反馈减少以在反馈回路中获得控制。最后，它产生窄带射频滤波器和放大器。在该晶硅振荡器中，LC谐振电路被反馈回路替换。

在军事和航空航天

对于高效的通信系统，晶体振荡器用于军事和航空航天。该通讯系统是在指导系统中建立和导航目的和电子战

在研究和测量中

晶体振荡器用于天体导航和空间跟踪目的的研究和测量，在医疗设备和测量仪器中。

晶体振荡器的工业应用

晶体振荡器有许多工业应用。它们广泛应用于计算机，仪器，数字系统，锁相环系统，调制解调器，海洋，电信，传感器中的电信，以及磁盘驱动器。

晶体振荡器也被用于发动机控制，时钟和旅行计算机，立体声和GPS系统。这是一个汽车应用程序。

晶体振荡器用于许多消费品。例如，有线电视系统，摄像机，个人电脑，玩具和视频游戏，蜂窝电话，无线电系统。这是晶体振荡器的消费者应用。

这是关于什么是晶体振荡器，它的工作和应用程序。我们认为，本文中给出的信息有助于您更好地了解这一概念。此外，关于本文的任何疑问或在实施方面的任何帮助2021欧洲杯足球竞猜官方平台电气和电子产品项目，你可以在下面的评论区找到我们。这里有一个问题，晶体振荡器的主要功能是什么?

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