晶体谐振器的压电效应
石英晶体谐振器之所以有选频特性,是因为其具有“压电效应”和“压电谐振”现象,即在外加信号频率不同时,它可以呈现出不同的电抗特性,压电效应:机械力-----电荷电场
在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之,若在晶片的两侧施加机械玉力,则在晶片相应的方向上将产生电场
压电谐振:交变电压一频率相同的变形振动一交变电荷一回路中形成电流
晶体振荡器的作用
晶振,全称是石英晶体振荡器,晶振的精度很高,一般的晶振可以达到1/20000。晶振的用途很广,作用也非常大特别是对于单片机系统来说,它能产生并提供写入程序的单片机系统电路所需要的时钟频率,只有晶体为单片机提供了需要的时钟频率,单片机才能准确无误地执行程序里的指令,一般来说,要想让单片机里面的程序执行得更快一些,就得想办法提高石英晶振的时钟频率。
石英晶振能够给系统提供一个基本的时钟频率。一般一个系统要保持系统里面各部分能够同步,就需要一个石英晶振,但有一些系统的射频和基频会使用到不一样的频率信号,这个时候就要想办法调整晶振频率来保持系统的同步。晶振一般跟锁相环电路配合,有时电路中的各个子系统需要的时钟频率不相同,那么能够用这个晶振相连的不同锁相环提供。
无源晶振和有源晶振的区别
晶振是为电路提供频率基准的元器件,通常分成有源晶振和无源晶振两个大类。
无源晶振需要芯片内部有振荡器,并且晶振的信号电压根据起振电路而定,允许不同的电压,但无源晶振通常信号质量和精度较差,需要准确匹配外围电路(电感、电容、电阻等),如需更换晶振时要同时更换外围的电路。
有源晶振不需要芯片的内部振荡器,可以提供高精度的频率基准,信号质量也较无源晶振要好。