石英諧振器：用途、應用、作用原理、使用特點

石英諧振器有什麼用？

配備微處理器和微控制器的現代數字電子產品如果沒有時鍾振盪是不可想像的。而在獲得時鍾振蕩的地方，就有發生器和振盪系統的運行，振盪系統所在的地方，必然會出現共振現象和品質因數這樣一個重要的參數。在這裡我們介紹石英諧振器（振盪器）。

石英諧振器（quartz）是利用石英片的壓電和機械特性，產生頻率恆定性較高的電磁振蕩的發生器。

根據工作原理，石英諧振器是一種具有石英穩頻功能的振盪器。這種發生器在測量設備、頻率和時間標準、石英鐘以及各種電子設備中用作高度穩定的主發生器。

石英諧振器的缺點是它只能產生由石英諧振頻率決定的固定頻率，實際上不允許頻率調諧。

根據其中使用的石英諧振（並聯或串聯），所有石英諧振器電路分為兩大類。最普遍的是石英諧振器電路，其中石英的工作頻率接近其並聯諧振頻率。

因此，電子電路中的石英諧振器是任何替代品的無與倫比的替代品 振盪電路由一個電容和一個電感組成。輸出是石英諧振器的最高 Q 因子。一個好的LC電路的Q值可以達到300，而石英諧振器的Q值可以達到10,000,000，可以看到，優越性是幾萬倍。因此，就 Q 因數而言，沒有任何振盪電路可以與石英諧振器相提並論。

溫度對共振頻率的影響就不用多說了。同一振盪電路的諧振頻率在很大程度上取決於進入其中的電容器的 TKE（電容溫度係數）。另一方面，石英具有非常高的溫度穩定性，因此石英諧振器牢牢佔據著作為各種用途的時鐘頻率發生器的振盪源的地位。

石英諧振器的工作原理

要了解石英諧振器的工作原理和工作原理，記住它是什麼就足夠了 壓電效應……想像一下以某種方式從晶體上切下的一塊低溫石英（二氧化矽）。從晶體切割晶片的角度決定了​​所生產的諧振器的機電特性。現在通過沉積鎳、鉑、金或銀層將電極連接到該板的兩側，並在其上連接實心線。整個結構放置在一個小的密封外殼中。

因此，獲得了機電振盪系統，它具有（由於低溫石英的自然特性）壓電效應並具有自己的諧振頻率。

如果現在向電極施加交流電壓，其頻率接近所產生的振盪系統的諧振頻率，則板將開始機械收縮並以最大振幅擴張，並且由於壓電效應，越接近施加電壓的頻率越接近諧振，諧振器的電阻越低。這是石英諧振器與高頻振盪器電路的類比。結果基本上類似於串聯 LC 電路。

石英諧振器的特性

石英諧振器可以用等效電路的形式表示，其中 C0 是由金屬電纜支架和電極形成的安裝電容。 C1、L 和 R 是直接帶有電極的板的電容、電感和有源電阻，作為由於板的機電特性而獲得的真實振盪電路的模擬。

如果我們從電路中排除安裝電容 C0，那麼我們將明確得到一個串聯振盪電路。至於圖中諧振器的名稱，它看起來像一個電容器，在板之間有一個矩形，象徵著石英晶體。

在通過焊接在板上組裝和拆卸石英諧振器的過程中，應記住，超過 573°C 的石英過熱會導致晶體壓電特性的損失。