拉動(dòng)晶體諧振器諧振頻率的基礎(chǔ)

 在某些情況下，必須能夠修整或“拉”晶體諧振器的諧振頻率，以適應(yīng)諧振頻率可能需要的微小變化。在很多情況下可能需要這樣做，并且這樣做可以將晶體諧振器的出色性能（在穩(wěn)定性和Q方面）與晶體振蕩器頻率的微小變化相結(jié)合。自然地，微調(diào)頻率的能力確實(shí)會(huì)降低晶體的性能，但對(duì)于大多數(shù)用途而言，仍然綽綽有余。

盡管過(guò)去使用VXO，可變晶體振蕩器來(lái)手動(dòng)改變晶體振蕩器的頻率，但今天更常見(jiàn)的用法是用于VCXO的壓控晶體振蕩器，這些振蕩器用于高精度溫補(bǔ)晶振TCXO，窄帶鎖相環(huán)和其他應(yīng)用程序的數(shù)量。頻率調(diào)整以多種不同方式使用。它們可用于溫度補(bǔ)償晶體振蕩器TCXO，其中溫度傳感器用于為補(bǔ)償隨溫度漂移的電路供電。它可以用于定期根據(jù)高精度標(biāo)準(zhǔn)手動(dòng)校準(zhǔn)振蕩器，也可以用于根據(jù)非空中標(biāo)準(zhǔn)（例如GPS）以電子方式調(diào)整振蕩器的頻率。

晶體諧振器是一種調(diào)諧電路，其性能可以通過(guò)更常用的電子組件進(jìn)行仿真。

由于可以看到等效電路中的不同電子組件如何共同反應(yīng)，因此該等效電路可深入了解其工作原理。

在該等效電路中，可以將不同的電子組件等同于石英晶體諧振器的功能元件。

L：   電感源自材料的質(zhì)量。

C1：   此電容來(lái)自晶體的柔度。

R：   此元素來(lái)自系統(tǒng)中的損耗。其中*大的是晶體機(jī)械振動(dòng)的摩擦損失。

Co：   理論石英等效電路中的此電容是由晶體元件電極之間的電容引起的。這通常稱為并聯(lián)電容。

除了等效電路中所示的電子組件外，還需要在電子電路設(shè)計(jì)中提供一個(gè)稱為負(fù)載電容的外部電容，以使晶體以其諧振頻率振動(dòng)。

該負(fù)載電容在晶振的數(shù)據(jù)表中指定，并且是訂購(gòu)時(shí)需要指定的參數(shù)之一。常用值為20pF和30pF。

當(dāng)以并聯(lián)運(yùn)行模式運(yùn)行時(shí)，負(fù)載電容會(huì)對(duì)晶體的諧振頻率產(chǎn)生明顯影響。當(dāng)晶振以串聯(lián)模式工作時(shí)，它的確起作用，但是負(fù)載電容器的作用要小得多。

可以如下表示拉晶的公式：

其中：

    Δf=上拉頻率或負(fù)載頻率與串聯(lián)諧振頻率之間的差fs

    C L =負(fù)載電容

還可以根據(jù)負(fù)載電容每微微法拉變化的頻移來(lái)計(jì)算晶體的平均可拉性。

可以看出，有必要了解并聯(lián)電容，運(yùn)動(dòng)電容和負(fù)載電容以實(shí)現(xiàn)此目的。在這些數(shù)字可用的情況下，這可能非常有用。

Δf的極*實(shí)際上取決于晶體的Q，它與等效電路中電子元件的值以及負(fù)載電容有關(guān)。