Cerda, Ramón M.Understanding quartz crystals and oscillators 晶体管...

《理解石英晶体和振荡器：晶体管振荡电路》是射频振荡电路设计的参考书，重点在于对晶体振荡电路的分析与设计，包括了对皮尔斯振荡电路等电路的深入讲解。作者拉蒙·M·塞尔达(Ramón M. Cerda)在这本书中详细介绍了石英晶体和振荡器的工作原理，以及它们在电子工程中的应用。 石英晶体是自然界中的一种矿物，具有压电性质，这意味着它们能够将机械压力转换为电能，反之亦然。石英晶体振荡器利用石英的这一特性，在电路中产生稳定的频率信号。这种振荡器广泛应用于电子设备中，如时钟信号生成、频率控制等。在设计振荡电路时，工程师必须了解晶体的物理特性，如其各向异性，这决定了晶体的切割方向将影响其电性能。 书中提到了石英晶体的历史，以及它在振荡器技术中的发展过程。19世纪末，皮埃尔和雅克·居里兄弟发现了石英的压电效应，由此奠定了石英振荡器发展的基础。随后，技术人员开始利用这一现象制造出石英振荡器。 书中还讨论了振荡器的重要定义和术语，包括频率、时间、振荡器的精确度和稳定性，以及老化和漂移等问题。频率是振荡器输出的电振荡次数，通常用赫兹(Hz)来表示。时间单位包括秒、分数频率、阿伦偏差和秒等。振荡器的精确度指的是其输出频率与标称频率之间的差异，而稳定性则描述了振荡器频率随时间的变化情况。老化和漂移是指随着时间推移，振荡器频率的长期变化。 振荡器设计需要关注不同时间尺度下的频率稳定性，这包括短期、中期和长期频率稳定性。频率-温度稳定性是一个关键指标，它衡量了在不同环境温度下振荡器频率的一致性。此外，书中还涉及了振荡器的公差、校准以及相位偏移和相位噪声等概念。 相位偏移指的是振荡器输出信号相位相对于输入信号的延迟，而相位噪声是衡量信号纯净度的一个参数，它反映了振荡器输出信号中随机频率成分的大小。共振是指振荡器的输出频率与内部电路或外部激励频率相匹配时出现的振荡幅度增大的现象。 为了更好地设计和使用振荡器，书中提供了对振荡器设计的深入分析，包括对皮尔斯振荡电路的讲解。皮尔斯振荡电路是一种广泛使用的晶体振荡电路，它利用了晶体的谐振特性来稳定振荡频率。在皮尔斯振荡电路中，石英晶体作为频率控制元件，其两端的电容、晶体管等组成反馈回路，形成振荡。对于这类电路设计者而言，理解晶体的电气特性，以及如何匹配电路参数来优化振荡器的性能至关重要。 《理解石英晶体和振荡器：晶体管振荡电路》一书对石英晶体的物理特性、振荡器的设计原理以及相关术语和性能指标进行了全面的介绍。对于电子工程师、射频设计师和任何对晶体振荡电路感兴趣的技术人员来说，这是一本宝贵的参考资料。通过阅读这本书，读者可以更深入地理解晶体振荡电路的工作原理和设计方法，从而在实际应用中设计出性能更优的振荡器。