晶體振蕩器的的穩定度

晶體振蕩器頻率穩定度是振蕩電路的重要技術指標，在一般LC振蕩電路中，盡管采取各種穩頻措族，其頻率穩定僅能達到10負4次方~10負5次方量級。如果要求頻率穩定度優于10負5次方量級，就必須采用晶體振蕩電路。晶體振蕩電路是采用石英諧振器作為振蕩回路元件的電路，它是利用石英諧振器的諧振特性控制和穩定振蕩電路的振蕩頻率。石英諧振器是從石英晶體中按一定方位角切下為AT、BT、CT、DT、ET、GT和X+5等切型。常用的幾種切型的主要性能見表5.3-3石英片的振動具有多諧性，除基頻振動外，還有奇次諧波的泛音振動。一個石英諧振器既可利用其基頻振動，也可利用其泛音振動，前者稱為基音晶體，后者稱為泛音晶體。泛音晶體和基音晶體的等效電路（見圖5.1-10)相同，但參數值不同。泛音頻率與基音頻率不成整數倍關系，只在奇數倍附近，且不能同時存在。泛音晶體一般利用3次和5次的泛音振動，而很少采用9次以上的泛音振動。由于石英諧振器具有極高的Q值，很小的P值,良好的物理與化學穩定性以及很高的回路標準性，因而，晶體振蕩電路具有很高的頻率穩定度。一般采用低精度石英諧振器時，頻率穩定度可達10負5次方量級。

晶體振蕩器原理

將電壓施加到所述石英晶體的壓電元件（電場的應用到），變形發生在壓電體。這種現象發現者，雅克和皮埃爾居里是兄弟。電性能，通常是一個電容器作為其固有頻率附近特定頻率僅頻帶線圈作為電感性電抗充當具有。應用此原理的電子組件是晶體諧振器。AT是一種常見的晶體振蕩器諧振器是壓電晶體元件具有兩個（晶體坯）電極由夾的石英振動元件在上籠的影片。由于石英振蕩器會引起自由振動，因此波形會變成正弦波。

普通晶振和溫補晶振

1、普通晶振

普通晶體振蕩器(SPXO)是簡單的晶體振蕩器,它是由晶體元件與振蕩電路按設計要求,集成裝配在PCB電路板上并用金屬外殼封裝而成的頻率器件，通常用作微處理器的時鐘器件。

2、溫補晶振

溫度補償晶體振蕩器(TCXO)，在晶振內部采取了對晶體頻率溫度特性進行補償，以達到在寬溫溫度范圍內滿足穩定度要求的晶體振蕩器。一般模擬式溫補晶振采用熱敏補償網絡。補償后頻率精度更高，，由于其良好的開機特性、優越的性能價格比及功耗低、體積小、環境適應性較強等多方面優點，通常用于通信設備，如手機，GPS定位等。

晶體振蕩器的電路

晶體振蕩器電路通過從石英諧振器獲取電壓信號，對其進行放大并將其反饋回諧振器來維持振蕩。石英的膨脹和收縮速率是諧振頻率，由晶體的切割和尺寸決定。當產生的輸出頻率的能量與電路中的損耗匹配時，可以維持振蕩。

振蕩器晶體具有兩個導電板，在它們之間夾有一塊石英片或音叉。在啟動期間，控制電路會將晶體置于不穩定的平衡狀態，并且由于系統中的正反饋，因此任何微小的噪聲被放大，增加振蕩。晶體諧振器也可以看作是該系統中的高頻率選擇濾波器：它僅使諧振頻帶周圍的頻率范圍很窄，從而使其他所有信號衰減。只有諧振頻率有效。當振蕩器放大從晶體發出的信號時，晶體頻帶中的信號變得更強，主導了振蕩器的輸出。石英晶體的窄共振帶濾除了所有不需要的頻率。