陶瓷諧振原理及在紅外遙控電路中的設計應用

　　陶瓷諧振電路的基本原理和結構

　　陶瓷諧振的特性

　　陶瓷諧振器類似于石英晶體，是一個壓電器件，可以把電能轉換為機械能，也可以把機械能轉換為電能。當外加的交流電場的頻率和諧振器的諧振頻率發生共振時，電能和機械能的轉換會發生在諧振器的諧振頻率上。陶瓷諧振器具有對激勵信號頻率十分敏感的突出特點。

　　在電路分析中，陶瓷諧振器的等效電路如圖1所示，其中Cs為靜電電容，R為振蕩損耗等效電阻，C為彈性等效電容，L為機械振動等效電感。

　　振蕩電路

　　本設計采用的陶瓷諧振電路的電路原理圖如圖2所示。其中M0和M1一起構成反相放大器，提供振蕩電路所需要的180度相移;OSCI和OS

　　CO兩端接陶瓷諧振器，和C0、C1一起構成選頻網絡，同時再次提供180度相移;R0是反饋電阻，為放大器的輸入提供偏置;R1為相位補償電阻，其大小由M0和M1的尺寸決定，在頻率比較低的應用中，R1甚至可以為0。選用不同特征頻率的陶瓷諧振器后，這個電路就可以產生相應的振蕩頻率。M2和M3構成輸出緩沖電路，可以增大振蕩器的振蕩幅度和負載能力，同時把振蕩整理成方波形式輸出。由于反饋電阻R0一般較大，為106歐姆級，所以在CMOS集成電路設計中，常用傳輸門代替此電阻，減少芯片面積，降低功耗，如圖3所示。

　　紅外遙控電路中陶瓷諧振電路的設計