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更多>>晶振和谐振器的模拟分析
来源：http://www.kangbidz.com 作者：康比电子 2018年07月21
在毫米级应用中，振荡器是许多模拟电路中的通用模块。以下文章提供了一些如何建模作为其主要成分的压电谐振器的建议。
表示石英晶振阻抗的RLC电路由图1中的两端等效物表示。
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晶振和谐振器的模拟
上面的电路表示静态电容C0，表示由两个电极隔开的绝缘体的影响，运动分支L1-C1-R1相当于压电振动的隔离模式，分别模拟惯性，恢复力和摩擦力。金属罐中的器件可能需要通过包含器件电容的三端子等效器建模，见图2.如有必要，其他不需要的振荡模式（如杂散）可以模拟为与L1-C1并联的附加运动分支-R 1。
准确计算等效电路中的元件值对于提供可靠的仿真至关重要。加载标准模型（通常用于10MHz晶振）将产生并联或串联谐振模式的错误频率：同样，在牵引电路中，不正确的运动电容值将对变化的负载电容产生错误的灵敏度。
以27MHz基本晶体为例，负载电容为12pF，拉动灵敏度为20ppm/pF。运动共振方程为Fs=1/[2（L1*C1）]
对于并联谐振，Fp=Fs[1+C1/（2*C0）]=27.000MHz
对于提拉灵敏度，S=1000000*C1/2（C0+Cl）²=20ppm/pF
其中CL，负载电容为12pF。如果指定C0，作为3pF的并联电容，则运动电容C1为9pF，Fs为26.95956MHz，运动电感L1为3.87mH。运动阻力的合理范围值是20,对于30MHz晶体和60,对于10MHz。对于其他频率：
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陶瓷谐振器的模拟更加困难，因为这三个端子部件包含内部负载电容器，并且电抗与阻抗的比率低于晶振的值。谐振频率也低于晶体的谐振频率，因此进一步降低了电抗元件的尺寸。质量因数的降低意味着更快的启动，但缺点是负载电容值对石英晶体振荡器频率的影响大于晶体。
两个终端谐振器的典型值为：
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对任何振荡器的启动进行建模也是一项困难的工作。巴克豪森的标准是：有源晶振中的环路增益必须等于或大于1，并且相移必须是2，的倍数，以便电路启动。在实际应用中，增加一个与晶体或谐振器并联的大电阻可以改善启动，因此谐振器的电阻值为1Megohm，1MHz以上的晶体电流为10Megohm，表面晶体的电阻值为22Megohm可能会在仿真中得到一些积极的结果
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