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石英晶体谐振器的基本工作原理及作用

(1)石英晶体谐振器（简称晶振）的结构石英晶体谐振器是利用石英晶体（二氧化矽的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑胶封装的。

(2)压电效应

若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压力，则在晶片相应的方向---产生电场，这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，工业级石英晶体厂家，这种现象称为压电谐振，它与lc回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。

(3)符号和等效电路石英晶体谐振器的符号和等效电路如图所示。当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容c，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个pf到几十pf。当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感l來等

晶体谐振器主要参数

工作温度范围 晶体元件工作在规定频差之内的工作温度范围。

储存温度范围 晶体能在它的特殊性中得到完好保存的范围。

激励电平 电路中用来驱动晶体元件振荡的电源叫激励电平，越好的产品需要的激励电平越小。

负载电容 从晶体的两个引脚向电路系统看去电路所呈现的全部有效电容，即为负载电容，它与晶体元件一起决定晶体在电路上的工作效率。

等效电路 晶体的等效电路。可利用其表述晶体在谐振频率附近的工作特性，co表示静态电容，是晶体两电极之间的电容和加上引线及基座带来的电容。ri、li、ci组成晶体等效电路的动态臂。ci表示石英的动态电容。li为动态电感，ri为动态电阻 .