基于OrCAD／PSpice的晶體振蕩電路設(shè)計(jì)仿真
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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(yīng)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(shí)的等效動態(tài)電感和電容，Rq等效為晶片振動時(shí)的摩擦損耗，C0為靜態(tài)電容。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/185632.htm
由電路模型知，石英晶體有兩個諧振頻率。串聯(lián)上支路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)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(dāng)頻率高于fs小于fp時(shí)。串聯(lián)上支路呈感性，并與C0發(fā)生并聯(lián)諧振，其諧振頻率：
式中C為C0和Cq串聯(lián)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(nèi)，用來作為三點(diǎn)式電路中的回路電感，構(gòu)成并聯(lián)晶體振蕩器；工作在fs上，等效為串聯(lián)諧振電路，構(gòu)成串聯(lián)晶體振蕩器。設(shè)計(jì)并聯(lián)型石英晶體振蕩器如圖4所示。
振蕩電路的選頻網(wǎng)絡(luò)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(guān)系很小，即由電容C1，C2不穩(wěn)定而引起的頻率漂移很小，振蕩頻率穩(wěn)定度很高。在Orcad／PSpice中對電路進(jìn)行瞬態(tài)分析，Probe中可清晰地看到晶體振蕩發(fā)生電路的穩(wěn)幅波形，如圖5所示。
由上圖分析可知：振蕩波形穩(wěn)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。
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