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振荡器和电容的工作 电控系统中晶振的作用

作者:OCXO 时间:2019-04-13 10:30:26来源:恒温晶振厂家 阅读数:
摘要:   电容(或称电容量)是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。电容器从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介...

 

  电容(或称电容量)是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。电容器从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质(就像一只水桶一样,你可以把电荷充存进去,在没有放电回路的情况下,刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显,可能电荷会永久存在,这是它的特征),它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。

振荡器怎么和电容搭配工作

  很多电子产品中,电容器都是必不可少的电子元器件,它在电子设备中充当整流器的平滑滤波、电源和退耦、交流信号的旁路、交直流电路的交流耦合等。由于电容器的类型和结构种类比较多,因此,使用者不仅需要了解各类电容器的性能指标和一般特性,而且还必须了解在给定用途下各种元件的优缺点、机械或环境的限制条件等。下文介绍电容器的主要参数及应用,可供读者选择电容器种类时用。

  1、标称电容量(CR):电容器产品标出的电容量值。

  云母和陶瓷介质电容器的电容量较低(大约在5000pF以下);纸、塑料和一些陶瓷介质形式的电容量居中(大约在0005μF10μF);通常电解电容器的容量较大。这是一个粗略的分类法。

  2、类别温度范围:电容器设计所确定的能连续工作的环境温度范围,该范围取决于它相应类别的温度极限值,如上限类别温度、下限类别温度、额定温度(可以连续施加额定电压的最高环境温度)等。

  3、额定电压(UR):在下限类别温度和额定温度之间的任一温度下,可以连续施加在电容器上的最大直流电压或最大交流电压的有效值或脉冲电压的峰值。

  电容器应用在高压场合时,必须注意电晕的影响。电晕是由于在介质/电极层之间存在空隙而产生的,它除了可以产生损坏设备的寄生信号外,还会导致电容器介质击穿。在交流或脉动条件下,电晕特别容易发生。对于所有的电容器,在使用中应保证直流电压与交流峰值电压之和不的超过直流电压额定值。

  4、损耗角正切(tanδ):在规定频率的正弦电压下,电容器的损耗功率除以电容器的无功功率。

  这里需要解释一下,在实际应用中,电容器并不是一个纯电容,其内部还有等效电阻,它的简化等效电路如下图所示。图中C为电容器的实际电容量,Rs是电容器的串联等效电阻,Rp是介质的绝缘电阻,Ro是介质的吸收等效电阻。对于电子设备来说,要求Rs愈小愈好,也就是说要求损耗功率小,其与电容的功率的夹角δ要小。

  这个关系用下式来表达: tanδ=Rs/Xc=2πf×c×Rs 因此,在应用当中应注意选择这个参数,避免自身发热过大,以减少设备的失效性。

  5、电容器的温度特性:通常是以20℃基准温度的电容量与有关温度的电容量的百分比表示。

  补充:

  1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。

  电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。

  容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。

  2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(μF)/mju:/、纳法(nF)、皮法(pF)。其中:1法拉=1000毫法(mF),1毫法=1000微法(μF),1微法=1000纳法(nF),1纳法=1000皮法(pF)

  容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 μF/16V

  容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示

  字母表示法:1m=1000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF

  数字表示法:三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标称容量的有效数宇,第三位数宇表示有效数字后面零的个数,它们的单位都是pF。

  如:102表示标称容量为1000pF。

  221表示标称容量为220pF。

  224表示标称容量为22x10(4)pF。

  在这种表示法中有一个特殊情况,就是当第三位数字用"9"表示时,是用有效数宇乘上10-1来表示容量大小。

  如:229表示标称容量为22x(10-1)pF=2.2pF。

  允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%

  如:一瓷片电容为104J表示容量为0.1 μF、误差为±5%。

  3使用寿命:电容器的使用寿命随温度的增加而减小。主要原因是温度加速化学反应而使介质随时间退化。

  4绝缘电阻:由于温升引起电子活动增加,因此温度升高将使绝缘电阻降低。

  电容器包括固定电容器和可变电容器两大类,其中固定电容器又可根据所使用的介质材料分为云母电容器、陶瓷电容器、纸/塑料薄膜电容器、电解电容器和玻璃釉电容器等;可变电容器也可以是玻璃、空气或陶瓷介质结构。以下附表列出了常见电容器的字母符号。

  电容分类:

  a。电解电容

  b.固态电容

  c.陶瓷电容

  d.钽电解电容

  e.云母电容

  f。玻璃釉电容

  g.聚苯乙烯电容

  h。玻璃膜电容

  i.合金电解电容

  j。绦纶电容

  k。聚丙烯电容

  l.泥电解

  m有极性有机薄膜电容

  n.铝电解电容

  5.电容的基本特性: 通交流,隔直流:通高频,阻低频。

  电容的工作原理:充放电的原理简单地说就是使电容的两极带电或放电,即电荷扩散。充放电电容应串联、并联接地均可;它是电容其它性质的基础。隔直通交的现象即是充放电的体现,如果是直流电,充完了就停止了,电容带电;如果是交流电,就是不断地充电放电。完成交流电的传递。隔直通交在电路上需要传递交流信号,电源滤波,隔断直流等地方用到。电容的充放电是其它性质的基础。滤波有两种,一种是电源滤波,这是比较明显的充放电,可以将其看成是一个容器。另一种是信号滤波,就是交流电的情况,也是在交流电极性改变过程中不断线充放电,才能通过交流电,如果不是电容两棚的电荷量随其改变,再怎么交流电也不能通过的。总之,充放电是电容的基本的、基础的性质电容的作用:作为无源元件之一的电容,其作用不外乎以下几种:

  1、应用于电源电路,实现旁路、去藕、滤波和储能的作用,下面分类详述之:

  1)旁路

  旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放 电。为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大 电流毛刺时的电压降。

  2)去藕

  去藕,又称解藕。从电路来说,总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大,驱动电路要把电容充电、放电,才能完成信号的跳变,在上 升沿比较陡峭的时候,电流比较大,这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对 于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作。这就是耦合。

  去藕电容就是起到一个电池的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。

  将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防 途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般是0.1u,0.01u等,而去耦合电容一般比较大,是10uF或者更大,依据电路中分布参数,以及驱动 电流的变化大小来确定。

  旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

  3)滤波

  从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1uF的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率 高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电 容越大低频越容易通过,电容越大高频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000uF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。

  曾有网友将滤波电容 比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。 它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。

  4)储能

  储能型电容器通过整流器收集电荷,并将存储的能量通过变换器引线传送至电源的输出端。电压额定值为40~450VDC、电容值在220~150 000uF之间的铝电解电容器(如EPCOS公司的 B43504或B43505)是较为常用的。根据不同的电源要求,器件有时会采用串联、并联或其组合的形式, 对于功率级超过10KW的电源,通常采用体积较大的罐形螺旋端子电容器。

  2、应用于信号电路,主要完成耦合、振荡/同步及时间常数的作用:

  1)耦合

  举个例子来讲,晶体管放大器发射极有一个自给偏压电阻,它同时又使信号产生压降反馈到输入端形成了输入输出信号耦合,这个电阻就是产生了耦合的元 件,如果在这个电阻两端并联一个电容,由于适当容量的电容器对交流信号较小的阻抗,这样就减小了电阻产生的耦合效应,故称此电容为去耦电容。

  2)振荡/同步

  包括RC、LC振荡器及晶体的负载电容都属于这一范畴。

  3)时间常数

  这就是常见的 R、C 串联构成的积分电路。当输入信号电压加在输入端时,电容(C)上的电压逐渐上升。而其充电电流则随着电压的上升而减小。电流通过电阻(R)、电容(C)的特性通过下面的公式描述:

  i = (V/R)e-(t/CR)

  全面了解电控系统的ECU,晶振起了怎么作用?

  电控高压共轨系统是第三代的时间、压力型电控燃油系统。

  燃油供给及压力的产生与喷射系统是分开的,燃油被蓄积在一根共用的金属管内,然后分配给各缸喷油器,所以叫共轨系统。

  电控共轨系统的组成简单的说是由ECU、传感器、执行器及线路组成。

  共轨燃油系统由高压泵、输油泵、共轨管、高压管、高压连接管、喷油器组成。

  博世共轨系统种类较多,按照控制方式分常见的有EDC7系统、EDC16系统、EDC17系统。

  按照高压泵形式分主要有CP1(用于乘用车)、CP2、CP3、CP1H、CB18系统,商用车中常用的是CP2和CP3系统。

  ECU(Electronic Control Unit)

  ECU特性参数

  ECU(电子控制单元)是英文Electronic Control Unit首字母的缩写,是电控系统的指挥中枢,相当于我们的大脑。

  ECU由于厂家不同,叫法也略有差异。

  比如:

  康明斯称为ECM

  (电子控制模块或发动机控制模块)。

  ECU正常的工作电压范围一般在9-32V之间,EDC7系统ECU电压在6-8V之间时大部分功能失效,但会有部分功能可以工作,当电压低于6V则完全停止工作。

  ECU还要满足抵抗电子干扰及高频信号干扰的能力。

  ECU的工作环境温度一般在-30℃-120℃之间,所以安装在发动机上的部分ECU采用燃油进行冷却。

  ECU内部主要的元件是CPU(中央处理器),其实它就是一块集成的芯片。

  内部包含有输入、输出通道、存储位置、定时器、串行接口等。

  ECU采用晶振(石英振荡器)用来计时

  石英振荡器是利用压电效应原理制成的,当把晶体(如石英等)压缩或拉伸时,在晶体的端面上会出现电荷,当在晶体两端施加电场时,晶体又会产生机械变形,这就是压电效应。

  压电效应具有高稳定性,所以现在的彩电、电脑等内部普遍采用石英振荡器。

  晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻,如果没有一个时序控制的标准时刻,整个数字电路就会成为“聋子”。

  ECU不知道在哪个时间应该干什么,比如发动机的喷油时刻控制、执行器占空比控制等,此时发动机可能无法启动或失去控制。

  信息在ECU内部的存储有两个位置,分别是ROM(只读存储器)和RAM(随机存储器)。

  只读存储器又包括EPROM(可编程只读存储器)和FEPROM(电可擦除存储器)-闪存,EPROM存储器有的不是集成在CPU中,而是独立安装的,通过CAN-Controller Area Network(控制局域网)线进行通讯。

  FEPROM有的是独立安装的,但大部分是与CPU集成在一起的,如博世的EDC16和EDC17系统的FEPROM与CPU是集成在一起的。

  FEPROM最大的优点是内部存储的数据可以通过紫外线擦除,然后通过编程器可以重新写入新的控制程序,这为修改程序提供了很大的方便。汽车的控制程序一般都存储在只读存储器中,比如发动机底层数据、控制曲线、各种脉谱图等。

  西安晶盛科技,是有着30余年历史的老牌晶振厂家,接受各类恒温晶体振荡器定制(OCXO),接受各类高规格恒温晶振定制服务!晶盛晶体震荡器具有高精密,高品质,高稳定性等优点。填补了国内空白,解决了国外对我国军用频率源的禁售问题。产品广泛应用于程控交换机、军民用通讯电台、无线电通讯设备、光纤通信、军民用雷达、军民导航、直放站、频率计、计量测试仪器等领域,并可根据客户要求的技术指标量身定制。

振荡器和电容的工作 电控系统中晶振的作用相关问答:

问题:晶体振荡器原理是什么?

回答:晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺

问题:钟表需要什么石英晶体振荡器

回答:由于石英晶体在压力下产出的电场强度很小,这样仅需很弱的外加电场即可产生形变,这一特性使压电石英晶体很容易在外加交变电场激励下产生谐振。其振荡能量损耗小,振荡频率极稳定,这些再加上石英优良的机械、电气和化学稳定性,使它自40年代以来就成为石英钟、电子表、电话、电视、计算机等与数字电路有关的频率基准元件。

问题:什么是LC正弦波振荡器?

回答:LC正弦波振荡器、反馈型LC正弦波振荡器是LC正弦波振荡器的主要电路型式。LC选频网络既是放大器的负载,又有一部分是正反馈网络。根据反馈电路的形式不同,可分为变压器耦合反馈式、电感分压反馈式和电容分压反馈式。图1(a)和(b)分别示出电感分压反馈式和电容分压反馈式的电路。这种电路中电感分压器和电容分压器的三端分别和电子器件的三个电极相连,又称三端(或三点)式振荡电路。电感三端式又称哈特莱电路,电容三端式又称科皮兹电路。

问题:石英晶体振荡器在导航仪中扮演什么角色

回答:产生一个导航仪需要的固定的时钟频率。

问题:晶体振荡器电路图

回答:你好,请联系晶盛科技幸运赛车网络部客服,还可以添加微信,我们会发送各种型号的晶体振荡器电路图给您!

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