晶體振蕩器基本知識

1、概念：電路上為一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡，有兩個諧振點，較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。

這兩個頻率接近，再很窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，只要在晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容就可以組成并聯(lián)諧振電路。

2、選擇與負載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率；

3、分類：無源晶振（crystal,晶體）、有源晶振（oscillator，振蕩器）；

4、振蕩原理：壓電效應；

5、壓電諧振：當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時，機械振動的幅度急劇增加；

6、石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應來起振，石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC來共同作用工作的；

振蕩器直接應用于電路中，諧振器的工作一般需要提供3.3V的電壓來維持工作。

振蕩器比諧振器多了一個重要的技術參數(shù)：諧振電阻（RR）；

7、Q值：衡量電感的主要參數(shù)，指電感器再某一頻率的交流下工作時，所呈現(xiàn)的感抗與等效損耗電阻之比。

Q值越高，損耗越小，效率越高；

石英晶體振蕩器的發(fā)展趨勢

1、小型化、薄片化和片式化：為滿足移動電話為代表的便攜式產(chǎn)品輕、薄、短小的要求，石英晶體振蕩器的封裝由傳統(tǒng)的裸金屬外殼覆塑料金屬向陶瓷封裝轉(zhuǎn)變。例如TCXO這類器件的體積縮小了30～100倍。采用SMD封裝的TCXO厚度不足2mm，目前5×3mm尺寸的器件已經(jīng)上市。

2、高精度與高穩(wěn)定度，目前無補償式晶體振蕩器總精度也能達到±25ppm，VCXO的頻率穩(wěn)定度在10～7℃范圍內(nèi)一般可達±20～100ppm，而OCXO在同一溫度范圍內(nèi)頻率穩(wěn)定度一般為±0.0001～5ppm，VCXO控制在±25ppm以下。

選擇晶體振蕩器的要素

1、外觀檢測。通過檢查外觀看產(chǎn)品外觀標記文字是否清晰規(guī)范、外觀表面是否存在裂痕、引腳上是否已經(jīng)焊過錫。如果從外表上發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)品不完善，就不應拿來使用。

2、頻率?？蛻舾鶕?jù)產(chǎn)品需求來選擇適合的頻率，頻率較為重要，不能隨便替換頻率。一定要經(jīng)過合格驗證或者測試通過的情況下，再進行協(xié)商。如果實際電路要求的頻率是4.43MHZ，在沒有貨源的情況下，切勿隨便更換差不多的頻率來使用。

3、晶體振蕩器輸出模式。在選用晶體振蕩器時，要考慮到電路需要的晶體振蕩器輸出類型，一般分電平輸出和差分輸出；電平輸出：CMOS是常用的一種輸出類型，而差分輸出：LVPECL，LVDS常用差分輸出類型。不同的輸出類型之間可不隨便變換，特別是差分跟普通晶體振蕩器。

4、型號。應用晶體振蕩器要看清外殼的型號標記，型號表明了晶體振蕩器的多項參數(shù)指標，根據(jù)客戶的產(chǎn)品需求來對應產(chǎn)品參數(shù)，而找出我們的型號。再把詳細的參數(shù)規(guī)格書發(fā)給客戶確認，才能正常出貨。如果晶體振蕩器型號選擇不當，將導致應用錯誤。

5、晶體振蕩器的代換原則。一個晶體振蕩器如果損壞了，原則上應選用原型號晶振代換。在沒有原型號時，經(jīng)過測試后，可以考慮用其他型號或其他類型的晶體振蕩器來代換。

晶體振蕩器廣泛應用

晶體振蕩器被廣泛應用到軍、民用通信電臺，微波通信設備，程控電話交換機，無線電綜合測試儀，BP機、移動電話發(fā)射臺，頻率計數(shù)器、GPS、通信、遙控移動設備等。它有多種封裝，特點是電氣性能規(guī)范多種多樣。它有好幾種不同的類型：電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、溫度補償晶體振蕩器（TCXO）、恒溫晶體振蕩器（OCXO），以及數(shù)字補償晶體振蕩器（MCXO或DTCXO），每種類型都有自己的性能。如果需要使設備即開即用，您就必須選用VCXO或溫補晶振，如果要求穩(wěn)定度在0.5ppm以上，則需選擇數(shù)字溫補晶振（MCXO）。模擬溫補晶振適用于穩(wěn)定度要求在5ppm～0.5ppm之間的需求。VCXO只適合于穩(wěn)定度要求在5ppm以下的產(chǎn)品。在不需要即開即用的環(huán)境下，如果需要信號穩(wěn)定度超過0.1ppm的，可選用OCXO。