時鐘振蕩器的原理和基本概念
一、原理
主要有由電容器和電感器組成的LC回路,通過電場能和磁場能的相互轉(zhuǎn)換產(chǎn)程自由振蕩。要維持振蕩還要有具有正反饋的放大電路,LC振蕩器又分為變壓器耦合式和三點式振蕩器,很多應(yīng)用石英晶體的石英晶體振蕩器,還有用集成運放組成的LC振蕩器。
由于器件不可能參數(shù)完全一致,因此在上電的瞬間兩個三極管的狀態(tài)就發(fā)生了變化,這個變化由于正反饋的作用越來越強烈,導(dǎo)致到達一個暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)期間另一個三極管經(jīng)電容逐步充電后導(dǎo)通或者截止,狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn),到達另一個暫穩(wěn)態(tài)。這樣周而復(fù)始形成振蕩。
二、基本概念
時鐘振蕩器是利用了晶體的壓電效應(yīng)制造的,當(dāng)在晶片的兩面上加交變電壓時,晶片會反復(fù)的機械變形而產(chǎn)生振動,而這種機械振動又會反過來產(chǎn)生交變電壓。
晶體振蕩器,以下簡稱晶振,是利用了晶體的壓電效應(yīng)制造的,當(dāng)在晶片的兩面上加交變電壓時,晶片會反復(fù)的機械變形而產(chǎn)生振動,而這種機械振動又會反過來產(chǎn)生交變電壓。當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時,振幅明顯加大,比其它頻率下的振幅大得多,產(chǎn)生共振,這種現(xiàn)象稱為壓電諧振。晶振產(chǎn)生振蕩必須附加外部時鐘電路,一般是一個放大反饋電路,只有一片晶振是不能實現(xiàn)震蕩的。
于是就有了時鐘振蕩器,將外部時鐘電路跟晶振放在同一個封裝里面,一般都有4個引腳了,兩條電源線為里面的時鐘電路提供電源,又叫做有源晶振,時鐘振蕩器,或簡稱鐘振。好多鐘振一般還要做一些溫度補償電路在里面,讓振蕩頻率能更加準確。晶振振蕩器的等效電路也可以認為是一個LCR振蕩電路。