一種石英晶體等效電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種石英晶體等效電路，所述石英晶體等效電路包括多個并聯(lián)連接的等效支路：第一等效支路、第二等效支路……第n等效支路，n為大于1的整數(shù)；所述每一等效支路包括第一電容、第二電容、第一電感以及第一電阻，所述第一電容、第一電感和第一電阻串聯(lián)連接后，與所述第二電容并聯(lián)連接。本發(fā)明實施例所述的石英晶體等效電路能夠更精確體現(xiàn)石英晶體的特性。
【專利說明】—種石英晶體等效電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說是涉及一種石英晶體等效電路。
【背景技術(shù)】
[0002]石英晶體又稱為石英晶體諧振器，其是利用晶體的壓電效應(yīng)而制成的諧振元件，其與半導(dǎo)體器件和阻容元件一起使用，即可構(gòu)成石英晶體振蕩器。
[0003]在對石英晶體利用以及分析時，通常是將石英晶體等效為電路模型，然后對等效電路進行的處理。現(xiàn)有的石英晶體等效電路通常如圖1所不。等效電路中Ctl表不晶體切片與金屬板構(gòu)成的靜電電容，其與晶體的尺寸、電極面積有關(guān)。L和C分別模擬晶體的質(zhì)量和彈性。R表示晶片振動時的摩擦損耗電阻。參數(shù)L、C、R的具體數(shù)值，根據(jù)晶體希望產(chǎn)生的標(biāo)稱頻率值來確定的。
[0004]但是現(xiàn)有的這種石英晶體等效電路只能粗略判斷出石英晶體是否起振，以及振蕩的周期，并不能精確 體現(xiàn)出石英晶體實際特性。而隨著石英晶體的應(yīng)用越來越廣泛，無線通信頻率越來越高，調(diào)制方式越來越復(fù)雜，對石英晶體等效電路的頻率準(zhǔn)確性提出更高要求，因此，如何創(chuàng)新性提出一種石英晶體等效電路，以提聞石英晶體等效電路的精確性，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種石英晶體等效電路，解決了現(xiàn)有的石英晶體等效電路不精確的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種石英晶體等效電路，包括多個并聯(lián)連接的等效支路:第一等效支路、第二等效支路……第n等效支路，n為大于I的整數(shù)；
[0008]所述每一等效支路包括第一電容、第二電容、第一電感以及第一電阻，所述第一電容、第一電感和第一電阻串聯(lián)連接后，與所述第二電容并聯(lián)連接。
[0009]優(yōu)選地，所述多個等效支路用于等效產(chǎn)生石英晶體的不同振動頻率。
[0010]優(yōu)選地，所述不同振動頻率包括基波頻率、諧波頻率、泛音頻率、近似諧波頻率和/或近似泛音頻率，所述近似諧波頻率為所述諧波頻率在第一誤差范圍內(nèi)的頻率，所述近似泛音頻率為所述泛音頻率在第二誤差范圍內(nèi)的頻率。
[0011]優(yōu)選地，所述等效支路個數(shù)根據(jù)需要所述石英晶體產(chǎn)生不同振動頻率的個數(shù)確定。
[0012]優(yōu)選地，所述每一等效支路的第一電容、第二電容、第一電感以及第一電阻的參數(shù)值是根據(jù)將所述石英晶體等效電路進行仿真，產(chǎn)生不同振動頻率對應(yīng)的波形時的測試參數(shù)值而確定的。
[0013]優(yōu)選地，具體包括第一等效支路和第二等效支路，用于等效產(chǎn)生石英晶體的基波頻率以及三次泛音頻率、三次近似諧波頻率或者三次近似泛音頻率。[0014]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種石英晶體等效電路，所述石英晶體等效電路包括多個并聯(lián)連接的等效支路:第一等效支路、第二等效支
路......第n等效支路，n為大于I的整數(shù)；所述每一等效支路包括第一電容、第二電容、
第一電感以及第一電阻，所述第一電容、第一電感和第一電阻串聯(lián)連接后，與所述第二電容并聯(lián)連接。本發(fā)明實施例所述的石英晶體等效電路，不僅能夠產(chǎn)生不同的振動頻率，使得能夠精確體現(xiàn)石英晶體的實際諧振特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的石英晶體等效電路結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明一種石英晶體等效電路一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明一種石英晶體等效電路一個實施例的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明一種石英晶體等效電路另一個實施例的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021 ] 本發(fā)明實施例公開了一種石英晶體等效電路，所述石英晶體等效電路包括多個并聯(lián)連接的等效支路:第一等效支路、第二等效支路……第n等效支路，n為大于I的整數(shù)；所述每一等效支路包括第一電容、第二電容、第一電感以及第一電阻，所述第一電容、第一電感和第一電阻串聯(lián)連接后，與所述第二電容并聯(lián)連接。本發(fā)明實施例所述的石英晶體等效電路，能夠產(chǎn)生不同的振動頻率，使得能夠精確體現(xiàn)石英晶體的實際諧振特性。
[0022]參見圖1，為本發(fā)明一種石英晶體等效電路實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，所述石英晶體等效電路可以包括多個并聯(lián)連接的等效支路100:第一等效支路、第二等效支路……第n等效支路，其中，n為大于I的整數(shù)。
[0023]其中，每一等效支路所包括的元器件相同，每一等效支路中可以包括第一電容、第二電容、第一電感以及第一電阻，所述第一電容、第一電感和第一電阻串聯(lián)連接后，與所述第二電容并聯(lián)連接。
[0024]例如由圖1中可知，第一等效支路包括第一電容Cltl，第二電容Cl，第一電感LI以及第一電阻R1，第二等效支路包括第一電容CA，第二電容C2，第二電感L2以及第二電阻R2……第n等效支路包括第一電容CnQ，第二電容Cn，第二電感Ln以及第二電阻Rn，其中n為大于I的整數(shù)。
[0025]所述多個等效支路用于等效產(chǎn)生石英晶體的不同振動頻率。
[0026]由于現(xiàn)有的石英晶體等效電路只能廣生石英晶體的基波頻率或者諧波頻率，而在實際電路應(yīng)用及分析中，影響電路輸出信號質(zhì)量的并不只是基波頻率或者諧波頻率。因此本實施中的等效電路包括多個等效支路，能夠等效廣生不止包括基波頻率和諧波頻率的不同振動頻率。
[0027]所述不同振動頻率可以包括基波頻率、諧波頻率、泛音頻率、近似諧波頻率和/或近似泛音頻率。所述近似諧波頻率為所述諧波頻率在第一誤差范圍內(nèi)的頻率，所述近似泛音頻率為所述泛音頻率在第二誤差范圍內(nèi)的頻率。
[0028]由于石英晶體是一種諧振元件，在受到外加交變電場的作用時會產(chǎn)生機械振動，因此可以將石英晶體等效為電磁諧振回路，且石英晶體的機械振動是一種復(fù)雜的周期性振蕩，振動模式包括基波和諧波。
[0029]諧波是指頻率等于基波頻率的整倍數(shù)的正弦波分量。例如三次諧波的頻率為基波頻率的三倍，五次諧波的頻率為基波頻率的五倍、七次諧波的頻率為基波頻率的七倍、九次諧波的頻率為基波頻率的九倍，依次類推。
[0030]泛音是指頻率等于基波頻率的近似整數(shù)倍(不是整數(shù)倍)的正弦波分量。例如三次諧波頻率為基波頻率的3倍，則三次泛音頻率可以為基波頻率的2.5倍(允許在一定范圍內(nèi)存在誤差)。泛音振動通常有三次泛音、五次泛音、七次泛音等。
[0031]所述第一誤差范圍是指大于所述諧波頻率第一預(yù)定數(shù)值，以及小于所述諧波頻率第二預(yù)定數(shù)值的頻率范圍。所述第一預(yù)定數(shù)值和第二預(yù)定數(shù)值根據(jù)對石英晶體的應(yīng)用情況而確定，例如某一類石英晶體能夠產(chǎn)生26MHz (兆赫茲)的基波頻率，其三次諧波頻率為78MHz，該第一預(yù)定數(shù)值和第二預(yù)定數(shù)值均為5MHz，則所述近似諧波頻率可以是73MHz-83MHz范圍內(nèi)的頻率。具體的所述近似諧波頻率可以是大于諧波頻率第一預(yù)定數(shù)值的頻率、或者小于諧波頻率第二預(yù)定數(shù)值的頻率。第一預(yù)定數(shù)值和第二預(yù)定數(shù)值可以根據(jù)不同的實際應(yīng)用情況確定。
[0032]所述第二誤差范圍是指指大于所述泛音頻率第三預(yù)定數(shù)值，小于所述泛音頻率第四預(yù)定數(shù)值的頻率范圍。所述第三預(yù)定數(shù)值和第四預(yù)定數(shù)據(jù)根據(jù)對石英晶體的應(yīng)用情況而確定，例如某一類石英晶體能夠產(chǎn)生26MHz (兆赫茲)的基波頻率，其三次泛音頻率為76.5MHz，該第三預(yù)定數(shù)值為0.5MHz，第四預(yù)定數(shù)值為0.8MHz，則三次近似泛音頻率可以是76MHz-77.3MHz范圍內(nèi)的頻率。具體的所述近似泛音頻率可以是大于諧波頻率第三預(yù)定數(shù)值的頻率、或者小于諧波頻率第四預(yù)定數(shù)值的頻率。第三預(yù)定數(shù)值和第四預(yù)定數(shù)值可以根據(jù)不同的實際應(yīng)用情況確定。
[0033]石英晶體等效電路中等效支路的個數(shù)是根據(jù)需要所述石英晶體產(chǎn)生的不同振動頻率的個數(shù)確定的。其中，第一等效支路可以與現(xiàn)有的等效電路結(jié)構(gòu)相同，其能夠等效廣生基波頻率或諧波頻率，但是并不能產(chǎn)生泛音頻率、近似諧波頻率或者近似泛音頻率。因此本實施例中不包含所述第一等效支路的其他每一等效支路與所述第一等效支路連接后，可以等效生成泛音頻率、近似諧波頻率、近似泛音頻率，其中泛音頻率可以包括三次泛音頻率、五次泛音頻率等；近似諧波頻率可以包括一次近似諧波頻率、二次近似諧波頻率等；近似泛音頻率可以包括三次近似泛音頻率、五次近似泛音頻率、七次近似泛音頻率等。
[0034]例如，如果需要石英晶體的三次泛音頻率、三次近似諧波頻率或者三次近似泛音頻率，則所述等效支路可以具體包括第一等效支路和第二等效支路。第二等效支路與第一等效支路連接后可以產(chǎn)生三次泛音頻率、三次近似諧波頻率或者三次近似泛音頻率。[0035]如果需要石英晶體的三次泛音頻率、五次泛音頻率、一次諧波頻率，則所述等效支路可以具體包括第一等效支路、第二等效支路、第三等效支路和第四等效支路。第二等效支路、第三等效支路和第四等效支路可以分別用于產(chǎn)生三次泛音頻率、五次泛音頻率和一次諧波頻率。
[0036]具體的參見圖3，為本發(fā)明石英晶體等效電路的另一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖，包括兩個等效支路，圖4為本發(fā)明石英晶體等效電路又一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括三個等效支路。
[0037]其中，每一等效支路的第一電容、第二電容、第一電感以及第一電阻的各元器件的參數(shù)值是根據(jù)將所述石英晶體等效電路進行仿真，產(chǎn)生不同振動頻率對應(yīng)的波形時的測試參數(shù)值而確定的。
[0038]即將所述石英晶體等效電路進行電路仿真測試，在仿真過程中，通過調(diào)整各元器件的參數(shù)值，使得石英晶體等效電路能夠產(chǎn)生基波振動、諧波振動、泛音振動、近似諧波振動或者近似泛音振動。近似諧波振動是指近似諧波頻率點對應(yīng)的振動，近似泛音振動是指近似泛音頻率點對應(yīng)的振動。
[0039]在實際應(yīng)用中，一個特殊應(yīng)用是在寬頻帶特性中，影響信號輸出質(zhì)量的不是基波特性，而是三次泛音、或者三次泛音附近、三次諧波附近的特性。因此可以將石英晶體等效為如圖3所示的等效電路，然后再將該等效電路進行仿真，確定出產(chǎn)生三次泛音頻率、三次近似泛音頻率或者三次近似諧波頻率對應(yīng)的波形時的元器件參數(shù)值。即可將該確定出具體器件參數(shù)值的等效電路作為石英晶體的等效電路，可以精確體現(xiàn)石英晶體的特性。
[0040]通過本發(fā)明實施例所述的石英晶體等效電路，不僅能夠產(chǎn)生基波頻率和諧波頻率，同時能夠產(chǎn)生石英晶體的其他不同振動頻率，從而可以精確體現(xiàn)石英晶體的特性。在石英晶體與其他元器件共用，形成石英晶體振蕩器時，在需要產(chǎn)生較大的振蕩頻率時，也不會影響振蕩器輸出的信號質(zhì)量，滿足了應(yīng)用需求，使得電路分析更準(zhǔn)確。
[0041]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0042]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種石英晶體等效電路，其特征在于，包括多個并聯(lián)連接的等效支路:第一等效支路、第二等效支路……第n等效支路，n為大于I的整數(shù)； 所述每一等效支路包括第一電容、第二電容、第一電感以及第一電阻，所述第一電容、第一電感和第一電阻串聯(lián)連接后，與所述第二電容并聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等效電路，其特征在于，所述多個等效支路用于等效產(chǎn)生石英晶體的不同振動頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等效電路，其特征在于，所述不同振動頻率包括基波頻率、諧波頻率、泛音頻率、近似諧波頻率和/或近似泛音頻率，所述近似諧波頻率為所述諧波頻率在第一誤差范圍內(nèi)的頻率，所述近似泛音頻率為所述泛音頻率在第二誤差范圍內(nèi)的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等效電路，其特征在于，所述等效支路個數(shù)根據(jù)需要所述石英晶體產(chǎn)生不同振動頻率的個數(shù)確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等效電路，其特征在于，所述每一等效支路的第一電容、第二電容、第一電感以及第一電阻的參數(shù)值是根據(jù)將所述石英晶體等效電路進行仿真，產(chǎn)生不同振動頻率對應(yīng)的波形時的測試參數(shù)值而確定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等效電路，其特征在于，具體包括第一等效支路和第二等效支路，用于等效產(chǎn)生石英晶體的基波頻率和諧波頻率，以及三次泛音頻率、三次近似諧波頻率或者三次近似泛音頻率，所 述三次近似諧波頻率為所述三次諧波頻率在第一誤差范圍內(nèi)的頻率，所述三次近似泛音頻率為所述三次泛音頻率在第二誤差范圍內(nèi)的頻率。
【文檔編號】H03H7/32GK103457564SQ201210169856
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月28日
【發(fā)明者】石彬 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司