基于OrCAD／PSpice的晶體振蕩電路設計仿真
加入技術交流群
2 石英晶體振蕩電路
石英晶體振蕩器是利用石英晶體壓電效應制成的一種諧振器件；圖3是其等效電路，Lq，Cq為晶片振動時的等效動態電感和電容，Rq等效為晶片振動時的摩擦損耗，C0為靜態電容。本文引用地址：http://www.104case.com/article/185632.htm
由電路模型知，石英晶體有兩個諧振頻率。串聯上支路發生串聯諧振時的頻率：
由于C0很小，諧振等效阻抗近似為Rq，呈純阻性，其阻值很小。當頻率高于fs小于fp時。串聯上支路呈感性，并與C0發生并聯諧振，其諧振頻率：
式中C為C0和Cq串聯后的電容。
由上述分析；石英晶體工作在略高于呈感性的頻段內，用來作為三點式電路中的回路電感，構成并聯晶體振蕩器；工作在fs上，等效為串聯諧振電路，構成串聯晶體振蕩器。設計并聯型石英晶體振蕩器如圖4所示。
振蕩電路的選頻網絡由石英晶體和C3，C4組成。振蕩頻率可表示為：
振蕩頻率基本由晶體固有頻率決定，與C’的關系很小，即由電容C1，C2不穩定而引起的頻率漂移很小，振蕩頻率穩定度很高。在Orcad／PSpice中對電路進行瞬態分析，Probe中可清晰地看到晶體振蕩發生電路的穩幅波形，如圖5所示。
由上圖分析可知：振蕩波形穩定，振蕩周期T=1．589 660-1．589 560=0．000 1 ms，f0=1／T≈10 MHz，與理論值基本一致。
評論