陶瓷諧振原理及在紅外遙控電路中的設(shè)計(jì)應(yīng)用

　　陶瓷諧振電路的基本原理和結(jié)構(gòu)

　　陶瓷諧振的特性

　　陶瓷諧振器類似于石英晶體，是一個(gè)壓電器件，可以把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，也可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)外加的交流電場(chǎng)的頻率和諧振器的諧振頻率發(fā)生共振時(shí)，電能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換會(huì)發(fā)生在諧振器的諧振頻率上。陶瓷諧振器具有對(duì)激勵(lì)信號(hào)頻率十分敏感的突出特點(diǎn)。

　　在電路分析中，陶瓷諧振器的等效電路如圖1所示，其中Cs為靜電電容，R為振蕩損耗等效電阻，C為彈性等效電容，L為機(jī)械振動(dòng)等效電感。

　　振蕩電路

　　本設(shè)計(jì)采用的陶瓷諧振電路的電路原理圖如圖2所示。其中M0和M1一起構(gòu)成反相放大器，提供振蕩電路所需要的180度相移;OSCI和OS

　　CO兩端接陶瓷諧振器，和C0、C1一起構(gòu)成選頻網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)再次提供180度相移;R0是反饋電阻，為放大器的輸入提供偏置;R1為相位補(bǔ)償電阻，其大小由M0和M1的尺寸決定，在頻率比較低的應(yīng)用中，R1甚至可以為0。選用不同特征頻率的陶瓷諧振器后，這個(gè)電路就可以產(chǎn)生相應(yīng)的振蕩頻率。M2和M3構(gòu)成輸出緩沖電路，可以增大振蕩器的振蕩幅度和負(fù)載能力，同時(shí)把振蕩整理成方波形式輸出。由于反饋電阻R0一般較大，為106歐姆級(jí)，所以在CMOS集成電路設(shè)計(jì)中，常用傳輸門代替此電阻，減少芯片面積，降低功耗，如圖3所示。

　　紅外遙控電路中陶瓷諧振電路的設(shè)計(jì)