随着美国拉隆晶振入驻中国市场的时间越长，熟悉和使用的人也越来越多，这家1983在迈阿密成立的Raltron Electronics Corporation，凭借亲切完善的服务，和高品质低成本的石英晶体产品，在国内和世界各地都收获不少忠实的用户，高性能频率控制解决方案，满足并超越客户在价格，使Raltron在行业里有着举足轻重的地位，服务过的企业和工厂超过300000家，并被客户肯定，认为是优秀的频率控制元器件供应商之一。
对于晶体振荡器设计和工程成功，设计工程师必须首先了解石英晶体谐振器。晶体作为振荡器电路中最高的Q分量，对晶体管的影响最大电路。因此，正确指定晶体对于精心设计的振荡器至关重要。这个迷你入门将涵盖一些石英晶体最容易被误解的参数。
图1显示了晶体谐振器的电等效电路。

图1：晶体符号及其单模，1端口，晶体谐振器等效电路在图1中，C1，L1和R1构成晶体谐振器的运动臂。C0是分流器电容主要是由石英晶体的电极和晶体的电极形成的持有人。并联电容C0是等效电路中唯一的物理值。这个参数实际上可以用一个简单的电容计测量。动作手臂另一方面，组件（C1，L1和R1）是等同物，因此不是真实的。注意这个等价物仅用于基本反应，而附加的动作武器也可以添加了每个泛音和虚假。
图1晶体等效电路的阻抗方程为，

哪里
j=虚构运算符=-1
w=弧度频率= 2pf
公式（1.1）是复阻抗，但我们的兴趣将在它的虚部或其中电抗。图2描绘了这一点。

图2：石英晶振的电抗与频率的关系图
图2中有四个关键事实。
首先，fs是动态电容C1抵消动态电感的频率L1。其次，fs被称为晶体的“串联共振”并表示为
DX1.2.jpg

第三，反谐振点或并联谐振fa，是运动电感L1的所在与C1和C0的并联组合共振。第四，fa表示
DX1.3.jpg

通过改变负载电容来拉动频率
许多应用需要改变晶体的频率。一个例子是VCXO（压控晶体振荡器），需要将工作频率调到a期望的值或在期望的电压范围内改变频率。作为容性负载随着晶体的系列变化，晶体频率被拉。这种频率的变化负载电容CL表示为
DX1.4.jpg

哪里
fL=负载电容的频率
fs=串联谐振频率
C1=晶体的运动电容
Co=晶体的并联电容
DX1.5.jpg

注意，等式（1.4）被写为从串联谐振频率到负载的增量共振频率。换句话说，分数频率从fs变为fL。降低负载电容的值将增加晶振的频率。最终，将达到fa的频率，但应避免晶体振荡器。这导致
DX1.6.jpg

（1.6）的结果是到极点的分数频率距离，或fa到fs。这被称为零到极间距，并设定晶体总可拉性的限制。
典型拉力曲线的（1.4）的图形表示：

图3：等式（1.4）的图。典型的谐振器频率拉动曲线与负载电容其中运动电容C1=0.01pF，并联电容C0=5pF。20pF与该晶体串联，频率比串联谐振频率高+200 PPM。关于CL的等式（1.4）的一阶导数导致
DX1.7.jpg

晶体制造商称晶体给定负载电容的公式（1.7），“Trim灵敏度”。图4是“修剪灵敏度”的图形表示。

图4：等式（1.7）的图。典型的晶体微调灵敏度与负载电容，其中运动电容C1=0.01pF和并联电容C0=5pF。在CL为10pF时，TS=-22.22PPM/pF。在CL=20pF时，TS=-8PPM/pF。
Trim Sensitivity等式（1.7）提供了如何选择负载的重要见解晶体的电容值。如果设计者的目标是制造固定频率石英晶体振荡器，那么如在微处理器应用中，他/她选择一个大的负载电容值，如18-上22pF。如果设计者想要拉晶体，那么他/她选择一个小的负载电容值像9pF-14pF。
水晶有很多反应！
所有晶体都有许多共振响应（见图5）。第一个主要的反应称为“基本的”。在它的右边，是下一个主要响应，即第三个泛音，然后是五Overtone，等等。只有奇怪的泛音。泛音反应不是谐波根本的。根据定义，谐波是较低频率的精确倍数。对于例如，第3泛音通常位于基本的2.8到3.2倍之间。所以晶体有没有谐波，但泛音。
检查图5，注意晶体在某些频率点表现得像一个电阻，并且像其他频率区域的电感器或电容器。连接到晶体的电路拓扑决定了晶体的工作位置。其他换言之，电路迫使晶体进入基波，并联，泛音或串联模式。见下面的定义。

“负载电容”：晶体的频率将根据电容而变化与晶体串联的电抗。因此，设计者必须指定电容值需要将晶体校准到频率。典型值介于9-32pF之间;18-20 pF是最常见的。负载电容有效地与晶体串联，永远不会跨越它。
“平行晶体”：在一个电感区域校准到所需频率的晶体晶体的电抗曲线。由于它是一个区域，设计师必须准确识别其中的位置他/她需要晶体操作的区域。该地区的确切点由负载电容值。
“系列晶体”：在其中一个电阻点上校准到所需频率的石英晶体谐振器的电抗曲线。电阻点可以是基波点或其中之一泛音反应。需要指定无负载电容，因为它是一个操作点而不是一个地区。
“基本水晶”：一种设计并校准到所需频率的水晶最低主要共振响应。基本晶体可以校准为“系列”或“平行”。
“泛音水晶”：在除主要响应之外的主要响应下校准到所需频率的晶体根本。泛音晶体可以校准为“系列”或“平行”。“等效串联电阻（E.S.R）”：串联谐振时晶体的电阻为只是运动阻力R1。在并联共振区域，其价值包括：

因此，E.S.R是并联谐振区域中晶体的电阻或损耗。请注意，重要的是要了解每个晶体都能够在基本或任何基础上运行泛音模式，串联和并联谐振。这只是匹配水晶的问题制造商的校准条件对应用于晶体端子的条件周围电路。
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