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石英晶體做晶振用時,在石英晶體兩邊加上交替電壓產生來回的機械形變的壹個困惑我的問題

計算機都有個計時電路,盡管壹般使用“時鐘”這個詞來表示這些設備,但它們實際上並不是通常意義的時鐘,把它們稱為計時器(timer)可能更恰當壹點。計算機的計時器通常是壹個精密加工過的石英晶體,石英晶體在其張力限度內以壹定的頻率振蕩,這種頻率取決於晶體本身如何切割及其受到張力的大小。有兩個寄存器與每個石英晶體相關聯,壹個計數器(counter)和壹個保持寄存器(holdingregister)。石英晶體的每次振蕩使計數器減1。當計數器減為0時,產生壹個中斷,計數器從保持寄存器中重新裝入初始值。這種方法使得對壹個計時器進行編程,令其每秒產生60次中斷(或者以任何其它希望的頻率產生中斷)成為可能。每次中斷稱為壹個時鐘嘀嗒(clocktick)。

晶振在電氣上可以等效成壹個電容和壹個電阻並聯再串聯壹個電容的二端網絡,電工學上這個網絡有兩個諧振點,以頻率的高低分其中較低的頻率為串聯諧振,較高的頻率為並聯諧振。由於晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近,在這個極窄的頻率範圍內,晶振等效為壹個電感,所以只要晶振的兩端並聯上合適的電容它就會組成並聯諧振電路。這個並聯諧振電路加到壹個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路,由於晶振等效為電感的頻率範圍很窄,所以即使其他元件的參數變化很大,這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。晶振有壹個重要的參數,那就是負載電容值,選擇與負載電容值相等的並聯電容,就可以得到晶振標稱的諧振頻率。壹般的晶振振蕩電路都是在壹個反相放大器(註意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振,再有兩個電容分別接到晶振的兩端,每個電容的另壹端再接到地,這兩個電容串聯的容量值就應該等於負載電容,請註意壹般IC的引腳都有等效輸入電容,這個不能忽略。壹般的晶振的負載電容為15p或12.5p,如果再考慮元件引腳的等效輸入電容,則兩個22p的電容構成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。

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