晶体滤波器

定义

　　晶体滤波器是用晶体谐振器组成的滤波器。

分类

　　分立式晶体滤波器，即由分立式晶体谐振器和分立式电子元件构成的滤波器。

　　集成式晶体滤波器，即采用集成电路工艺制作的晶体滤波器，其中又分成单片的、串联单片的和多片的三种类型。

原理

　　当作用于晶体谐振器的电信号频率等于晶体的固有频率时，电能通过晶体的逆压电效应在晶体中引起机械谐振产生机械能;在输出端,正压电效应又将这种机械能转换为电信号。晶体谐振器及其等效电路和阻抗特性如图1。其中，L1、C1和R1分别代表晶体谐振器的动态电感、动态电容和动态电阻；C0为晶体支架和电极间的静态电容。R1通常很小，可忽略不计。这样，图1a的等效电路可视为纯电抗二端网络。谐振器的串联、并联谐振频率f1、f2以及比值f2/f1分别为

　　比值 f2/f1随比值C1/C0而异。这个特性可以用来调节晶体滤波器的通频带。例如，谐振器外接一个串联电容器,等效于C1减小、f1升高；而外接一个并联电容器,则等效于C0增大、f2降低。两者均可缩小f1与f2之间的间隔,即缩窄通频带。如果串接或并接电感器,则将增大频率间隔，展宽通频带。

　　因晶片不能做得很薄，石英晶体谐振器的基波频率只能达到30～35兆赫。工作频率较高的谐振器大多工作于泛音（高于基频近奇次倍的振动），但泛音次数越高，串、并联谐振频率的间隔越小。

　　70年代发展起来的离子刻蚀技术能使晶体谐振器的基波频率接近 500兆赫。但由于外接元件，特别是线圈问题，其泛音频率也只能做到 600兆赫，相对带宽约为0.01％～1％。

应用

　　最初的晶体滤波器应用在电话通讯方面；如今，它广泛的应用于通讯接收机的中频选择和单边带系统中。总而言之，晶体滤波器已经在导航、火控系统、仪器、通讯等领域的各种电子设备中得到广泛的应用。