對(duì)于從事數(shù)字設(shè)計(jì)的工程師來(lái)說(shuō)，本說(shuō)明和相關(guān)視頻應(yīng)重新熟悉晶體振蕩器時(shí)序理論和電路設(shè)計(jì)的一些實(shí)用方面。這些石英晶體設(shè)計(jì)理論很容易應(yīng)用于許多應(yīng)用。

并聯(lián)還是串聯(lián)？

當(dāng)試圖找到為應(yīng)用程序計(jì)時(shí)的最佳解決方案時(shí)，可能會(huì)混淆特定電路布置是否需要并聯(lián)或串聯(lián)諧振晶體。這可能很困難，因?yàn)榇?lián)諧振晶體和并聯(lián)諧振晶體的結(jié)構(gòu)沒(méi)有區(qū)別諧振晶體，因?yàn)樗鼈兪鞘褂猛耆嗤墓に囍圃斓?。它們之間的區(qū)別在于，并聯(lián)諧振晶體的諧振頻率略高于串聯(lián)諧振晶體。具有兩種不同的諧振模式是重要的，因?yàn)樗鼈儗?duì)于振蕩器電路的設(shè)計(jì)是優(yōu)化的。

皮爾斯振蕩器的設(shè)計(jì)，如下所示，被優(yōu)化為使用串聯(lián)諧振晶體。

如下所示，對(duì)Colpitts振蕩器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，以使用并聯(lián)諧振晶體。

因?yàn)檫@兩種晶體從裝配線上下來(lái)時(shí)是相同的來(lái)源于應(yīng)用和用法。因?yàn)榫w是一種復(fù)雜的壓電器件，它具有具有兩個(gè)諧振點(diǎn)的特性工作曲線。fs點(diǎn)是頻率是最小的，阻抗是純電阻的，并且在晶體吸收最多電流的地方。反諧振點(diǎn)幾乎完全是電感性或電容性的。正是在這一點(diǎn)上，晶體的頻率處于最大值，而電流處于最小值。

fs和反共振之間的區(qū)域稱為通常平行共振的區(qū)域。這是大多數(shù)振蕩器電路將工作的地方。并聯(lián)諧振是通過(guò)在稱為負(fù)載電容的電路中加入少量電容來(lái)實(shí)現(xiàn)的。該電容直接跨接在晶體端子上，通過(guò)迫使晶體在通常的并聯(lián)諧振周圍諧振來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的工作頻率。串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振振蕩器的簡(jiǎn)化示意圖如下所示。

電等效電路中的晶體功能

上面的電路是用于振蕩器的石英晶體的電氣模型。這個(gè)等效電路示出了與電容C2并聯(lián)的串聯(lián)RLC電路。這個(gè)等效阻抗具有串聯(lián)諧振，其中C1與電感L1在晶體的工作頻率。這是晶體的串聯(lián)頻率。由于L1和C1與C2處的并聯(lián)并聯(lián)電容器，如圖所示。

負(fù)載電容

負(fù)載電容器的值在12pF和32pF之間變化，這取決于晶體。這將在CL下的制造商數(shù)據(jù)表中列出，用于指定的頻率。還有其他因素需要考慮，如跡線阻抗和雜散電容。此圖表示出了頻率（百萬(wàn)分之一）與負(fù)載電容值的關(guān)系的變化。

如果目標(biāo)是穩(wěn)定、固定頻率的振蕩器，請(qǐng)選擇設(shè)計(jì)用于使用大負(fù)載的晶體,電容值，如18 pF–20 pF。要調(diào)諧或拉動(dòng)晶體，或需要低功率解決方案，請(qǐng)選擇使用小負(fù)載電容值（如8 pF–12 pF）的晶體。