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晶振片原理

晶振片,也稱為石英晶體振盪器,是電子設備中的關鍵組件之一。其工作原理基於石英晶體的壓電效應,即在石英晶片的兩側施加機械壓力或電場時,會在相應方向上產生電場或機械變形。具體來說:

壓電效應:當石英晶體受力時,會在相應方向上產生電位,反之,施加電場時晶體會產生機械形變。

諧振現象:在晶片的兩極上加交變電壓時,晶片會產生機械振動,同時機械振動又會產生交變電場。在特定頻率下,這種振幅和電場強度會明顯加大,形成壓電諧振。

電路模型:壓電諧振現象可以通過一個等效電路模型來描述,包括靜電電容、動態電容、諧振電阻和動態電感等元件。

外部震盪電路:晶體本身不能自行起振,需要藉助外部震盪電路實現。在串聯型振盪電路中,石英晶體相當於一個電感,而在並聯型振盪電路中,晶振與晶片內部反相器相連,形成皮爾斯震盪器。

晶振片通常被封裝在金屬外殼中,也有使用玻璃、陶瓷或塑膠封裝的情況。封裝後的晶振片可以作為一個穩定的頻率源,為電子設備提供精確的計時和同步功能。