晶体振荡器的选用

晶体振荡器被广泛应用到军、民用通信电台，微波通信设备，程控电话交换机，无线电综合测试仪，BP机、移动电话发射台，频率计数器、GPS、遥控移动设备等。它有多种封装，上偏晶振，特点是电气性能规范多种多样。它有好几种不同的类型：电压控制晶体振荡器（VCXO）、温度补偿晶体振荡器（TCXO）、恒温晶体振荡器（OCXO），以及数字补偿晶体振荡器（MCXO或DTCXO），每种类型都有自己的性能。如果需要使设备即开即用，您就必须选用VCXO或温补晶振，如果要求稳定度在0.5ppm以上，则需选择数字温补晶振（MCXO）。模拟温补晶振适用于稳定度要求在5ppm～0.5ppm之间的需求。VCXO只适合于稳定度要求在5ppm以下的产品。在不需要即开即用的环境下，如果需要信号稳定度超过0.1ppm的，可选用OCXO。 晶体振荡器的主要特性之一是工作温度内的稳定性，它是决定振荡器价格的重要因素。稳定性愈高或温度范围愈宽，器件的价格亦愈高。工业级标准规定的-40～+75℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯，倘若-30～+70℃已经够用，那么就不必去追求更宽的温度范围。设计工程师要慎密决定特定应用的实际需要，然后规定振荡器的稳定度。指标过高意味着花钱愈多。晶体老化是造成频率变化的又一重要因素。根据目标产品的预期寿命不同，有多种方法可以减弱这种影响。晶体老化会使输出频率按照对数曲线发生变化，也就是说在产品使用的一年，这种现象才较为显著。例如，使用10年以上的晶体，其老化速度大约是一年的3倍。采用特殊的晶体加工工艺可以改善这种情况，上偏晶振厂家，也可以采用调节的办法解决，比如，可以在控制引脚上施加电压（即增加电压控制功能）等。

无源晶振和有源晶振的区别

晶振是为电路提供频率基准的元器件，通常分成有源晶振和无源晶振两个大类。

无源晶振需要芯片内部有振荡器，并且晶振的信号电压根据起振电路而定，允许不同的电压，上偏晶振加工，但无源晶振通常信号质量和精度较差，需要准确匹配外围电路（电感、电容、电阻等），如需更换晶振时要同时更换外围的电路。

有源晶振不需要芯片的内部振荡器，可以提供高精度的频率基准，信号质量也较无源晶振要好。

晶体谐振器的等效电路

石英晶体谐振器的等效电路。当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效，C的值很小，一般只有0.00020.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效，它的数值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大，而C很小，上偏晶振价格，R也小，因此回路的品质因数Q很大，可达1000～10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得准确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。

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