石英晶体振荡器的工作原理

石英晶体的化学成分是二氧化硅，可以用做振荡电路，是利用它的压电效应。当交变电压施加于石英晶片时，贴片晶体谐振器，晶片将随交变电压的频率产生周期性的机械振动；同时，机械振动在晶片产生电荷而形成交变电流。一般来说，这种机械振动的振幅很小，而振动频率很稳定。但当外加信号源的频率与晶体的固有频率相等时，晶体便发生共振，此时晶体外电路的交变电流也较大，这个现象称为石英晶体的压电谐振。因为晶体振荡电路的频率稳定性很好，所以广泛应用于电子系统中，为其提供基准时钟。

石英晶振的类型和大概区分

石英晶体谐振器是由品质因素极高的石英晶体振子（即谐振器和振荡电路）组成。晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等，贴片晶体谐振器现货，共同决定谐振器的性能。国际电工（IEC）将石英晶体谐振器分为4类：普通晶体振荡（TCXO），贴片晶体谐振器生产厂家，电压控制式晶体谐振器（VCXO），温度补偿式晶体振荡（TCXO），恒温控制式晶体振荡（ OCXO）。目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡（DCXO）等。

 (1)普通晶体谐振器（SPXO）可产生10-5～10-4量级的频率精度，标准频率—100MHZ，频率稳定度是±100ppm。 SPXO没有采用任何温度频率补偿措施，价格低廉，通常用作微处理器的时钟器件。封装尺寸范围从21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。 

(2)电压控制式晶体谐振器（VCXO）的精度是10?6～10-5量级，贴片晶体谐振器价格，频率范围1~30MHz。低容差谐振器的频率稳定度是±50ppm。通常用于锁相环路。封装尺寸14×10×3mm。

 (3)温度补偿式晶体谐振器（TCXO）采用温度敏感器件进行温度频率补偿，频率精度达到10?7～10-6量级，频率范围1—60MHz，频率稳定度为±1～±2.5ppm，封装尺寸从30×30×15mm至11.4×9.6×3.9mm。通常用于手持电话、蜂窝电话、双向无线通信设备等。 

(4)恒温控制式晶体谐振器（OCXO）将晶体和振荡电路置于恒温箱中，以消除环境温度变化对频率的影响。 OCXO频率精度是10?7～10-8量级，对某些特殊应用甚至达到更高。频率稳定性在四种类型谐振器。

石英晶体谐振器的激励

石英晶体谐振器的激励电平应在规定范围内。石英晶体谐振器在振荡器中被激励时，要通过激励电流，要消耗一定的激励功率。在实际应用时，应使输入石英晶体的激励功率不超过额定值。过高的激励功率会使石英谐振器内部温度升高，使石英晶片的老化效应和频率漂移增大；极强的激励功率会使石英晶片的机械振动过于剧烈而损坏。

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