晶體濾波器是用晶體諧振器組成的濾波器。
分立式晶體濾波器,即由分立式晶體諧振器和分立式電子元件構(gòu)成的濾波器。
集成式晶體濾波器,即采用集成電路工藝制作的晶體濾波器,其中又分成單片的、串聯(lián)單片的和多片的三種類型。
當(dāng)作用于晶體諧振器的電信號頻率等于晶體的固有頻率時(shí),電能通過晶體的逆壓電效應(yīng)在晶體中引起機(jī)械諧振產(chǎn)生機(jī)械能;在輸出端,正壓電效應(yīng)又將這種機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號。晶體諧振器及其等效電路和阻抗特性如圖1。其中,L1、C1和R1分別代表晶體諧振器的動(dòng)態(tài)電感、動(dòng)態(tài)電容和動(dòng)態(tài)電阻;C0為晶體支架和電極間的靜態(tài)電容。R1通常很小,可忽略不計(jì)。這樣,圖1a的等效電路可視為純電抗二端網(wǎng)絡(luò)。諧振器的串聯(lián)、并聯(lián)諧振頻率f1、f2以及比值f2/f1分別為
比值 f2/f1隨比值C1/C0而異。這個(gè)特性可以用來調(diào)節(jié)晶體濾波器的通頻帶。例如,諧振器外接一個(gè)串聯(lián)電容器,等效于C1減小、f1升高;而外接一個(gè)并聯(lián)電容器,則等效于C0增大、f2降低。兩者均可縮小f1與f2之間的間隔,即縮窄通頻帶。如果串接或并接電感器,則將增大頻率間隔,展寬通頻帶。
因晶片不能做得很薄,石英晶體諧振器的基波頻率只能達(dá)到30~35兆赫。工作頻率較高的諧振器大多工作于泛音(高于基頻近奇次倍的振動(dòng)),但泛音次數(shù)越高,串、并聯(lián)諧振頻率的間隔越小。
70年代發(fā)展起來的離子刻蝕技術(shù)能使晶體諧振器的基波頻率接近 500兆赫。但由于外接元件,特別是線圈問題,其泛音頻率也只能做到 600兆赫,相對帶寬約為0.01%~1%。