陶瓷谐振器工作原理及简介

shuszhao · 发表于 2018-3-3 12:35:46

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陶瓷谐振器（简称为“谐振器”）是一种用于在特定频率产生振荡的压电式陶瓷设备。制造这种设备所用的材料在生产过程期间会激发谐振特性。由于这种谐振特性是处于生产误差范围内的，并且它的品质因数远远低于石英的品质因数，因此陶瓷谐振器所能提供的频率稳定性不如晶体谐振器（简称为“晶体”）。

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该品质因子也称为“Q”，是指谐振器中存储的能量和消耗的能量之比，也定义为系统在谐振频率时电抗和串联电阻之比。通常陶瓷谐振器用于对成本较低且对性能要求不高的场合。同晶体相比，陶瓷谐振器的成本只有晶体的一半并且尺寸较小。但相对于晶体，它的不足是欠缺频率和温度稳定性。晶体本质上同陶瓷振荡器相似，所不同的是它使用的谐振单元是一个石英切片。石英由于具备天然的高品质因子“Q”，这使得晶体能在整个工作温度和电压范围内都保持很高的精确度和频率稳定性。

简述

陶瓷谐振器是一种压电陶瓷元件，它又叫压电陶瓷晶振，它类似于石英晶振，既可以把电能转换为机械能，也可以把机械能转换为电能。当外加的交流电场的频率和谐振器的谐振频率发生共振时，电能和机械能的转换会发生在谐振器的谐振频率上，具有对激励信号频率十分敏感的突出特点，由于需与各种IC搭配应用，所以谐振器的起动振荡与谐振是根据不同的IC搭配而设计的。

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分类

我们将陶瓷谐振器根据引脚方式可分为贴片型谐振器与直插型谐振器。陶瓷谐振器应用频率范围很广，既有低频千赫陶瓷谐振器系列，也有中频和高频兆赫兹系列。如CRB455E谐振器的频率为455KHZ，而CRB1.2M谐振器的频率达到了1.2MHZ的兆赫兹范围。由于陶瓷谐振器需与各种IC搭配应用，所以起动振荡是根据不同的IC搭配而设计的。常用IC有1/6CD4069UBEX2和TC74HCUO4P系列。在大多数微处理器设备应用中，陶瓷谐振器常作为计时元件。越来越多的电子产品及通讯设备的应用将使用陶瓷谐振器，因为它的稳定性高、不用调整、小型尺寸和低价位。

应用

电话机、电视机、录像机、家电遥控器、玩具、汽车电子设备、照相机，通讯设备、电脑周边等数码产品等。

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陶瓷谐振器其实类似于石英晶体，但比石英晶体谐振器的精度和温度稳定度上都要低，相对应成本也比石英晶体谐振器低，石英晶振可以代替陶瓷晶振，但是陶瓷晶振不一定能代替石英晶振，陶瓷晶振多在电视遥控器、玩具产品等对精度要求不高的产品中，而在仪器仪表，通信通讯等消费类电子产品中要求精度高的地方就需要石英晶振。

陶瓷谐振器是振荡器中的重要元件，晶体的频率（基频或n次谐波频率）及其温度特性在很大程度上取决于其切割取向。陶振谐振器的基本结构、（金属壳）封装及其等效电路。只要在晶体振子板极上施加交变电压，就会使晶片产生机械变形振动，此现象即所谓逆压电效应。当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时，就会发生压电谐振，从而导致机械变形的振幅突然增大。当外加的交流电场的频率和谐振器的谐振频率发生共振时，电能和机械能的转换会发生在谐振器的谐振频率上，具有对激励信号频率十分敏感的突出特点，同时还具有高稳定、无需调节、尺寸小和成本低等特点。