晶體振蕩器的的穩(wěn)定度

     晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度是振蕩電路的重要技術(shù)指標，在一般LC振蕩電路中，盡管采取各種穩(wěn)頻措族，其頻率穩(wěn)定僅能達到10負4次方~10負5次方量級。如果要求頻率穩(wěn)定度優(yōu)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(wěn)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(shù)值不同。泛音頻率與基音頻率不成整數(shù)倍關(guān)系，只在奇數(shù)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(wěn)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(wěn)定度。一般采用低精度石英諧振器時，頻率穩(wěn)定度可達10負5次方量級。

晶體振蕩器工作原理

晶振具有壓電效應(yīng)，即在晶片兩極外加電壓后晶體會產(chǎn)生變形，反過來如外力使晶片變形，則兩極上金屬片又會產(chǎn)生電壓。如果給晶片加上適當?shù)慕蛔冸妷?，晶片就會產(chǎn)生諧振（諧振頻率與石英斜面傾角等有關(guān)系，且頻率一定）。晶振利用一種能把電能和機械能相互轉(zhuǎn)化的晶體，在共振的狀態(tài)下工作可以提供穩(wěn)定、準確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率精度可達百萬分之五十。利用該特性，晶振可以提供較穩(wěn)定的脈沖，廣泛應(yīng)用于微芯片的時鐘電路里。晶片多為石英半導體材料，外殼用金屬封裝。 

晶振常與主板、南橋、聲卡等電路連接使用。晶振可比喻為各板卡的“心跳”發(fā)生器，如果主卡的“心跳”出現(xiàn)問題，必定會使其他各電路出現(xiàn)故障。

晶振的作用

晶振也是控制CPU的時鐘頻率的,也就是產(chǎn)生高低電平的周期(產(chǎn)生一個高電平,和一個低電平為一個周期,)一般說來次頻率越高,電腦在單位時間里處理的速度越快晶振本身并不產(chǎn)生振蕩，但它會以一個固定的頻率與外電路發(fā)生諧振，前提是外電路的振蕩頻率必須與晶振的固有振蕩頻率相一致，起碼也要非常接近，否則電路將停振。關(guān)于測試，一般業(yè)余情況下用萬用表測有電阻（指表針動）則已損壞（振蕩頻率很低的表針也會略擺，但馬上歸零），表針不動（電阻無窮大），有可能好，有可能引線開路。

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(shè)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(nèi)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(nèi)滿足穩(wěn)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(wǎng)絡(luò)。補償后頻率精度更高，，由于其良好的開機特性、優(yōu)越的性能價格比及功耗低、體積小、環(huán)境適應(yīng)性較強等多方面優(yōu)點，通常用于通信設(shè)備，如手機，GPS定位等。