石英晶體本身不是振蕩器。它只能通過(guò)主動(dòng)激勵(lì)和被動(dòng)電抗網(wǎng)絡(luò)來(lái)振蕩。SPXO主要由高質(zhì)量因數(shù)的晶振（晶體振蕩器）和反饋振蕩電路組成。石英晶體振蕩器是振蕩器的重要組成部分。晶體的頻率（基頻或n次諧波頻率）及其溫度特性在很大程度上取決于晶體的切割方向。石英晶體諧振器的基本結(jié)構(gòu)、封裝及等效電路。只要在晶體振子極板上施加交流電壓，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形和振動(dòng)，稱為逆壓電效應(yīng)。當(dāng)外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時(shí)，會(huì)發(fā)生壓電諧振，導(dǎo)致機(jī)械變形幅度的突然增大。
石英晶振的基本作用原理
石英晶振（石英晶體振蕩器）是由石英晶體（二氧化硅的產(chǎn)物）的壓電效應(yīng)構(gòu)成的一種諧振器件。它的基本木材結(jié)構(gòu)大致如下：從石英晶體中按一對(duì)一的方位（稱為晶圓）切割薄片（稱為晶圓），可以是正方形和正方形。石英晶體諧振器是由矩形或圓形組成，在其兩個(gè)相應(yīng)的表面上涂有銀層作為電極，并在每個(gè)電極上焊接一根引線以連接到管腳。所述封裝殼被添加以形成石英晶體諧振器，簡(jiǎn)稱石英晶體或晶體和晶體振蕩器。它的產(chǎn)品通常用金屬外殼封裝，也可以用玻璃外殼、陶瓷或塑料包裝。
壓電效應(yīng)
如果在石英晶體的兩個(gè)電極上施加電場(chǎng)，晶片就會(huì)發(fā)生機(jī)械變形。相反，如果在晶圓的兩側(cè)施加機(jī)械壓力，則會(huì)在晶圓的相應(yīng)方向上產(chǎn)生電場(chǎng)。這種物理現(xiàn)象叫做壓電效應(yīng)。如果在晶圓的兩極施加交流電壓，晶圓將產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，晶圓的機(jī)械振動(dòng)將產(chǎn)生交變電場(chǎng)。一般來(lái)說(shuō)，晶片的機(jī)械振動(dòng)和交變電場(chǎng)的振幅很小，但當(dāng)施加交變電壓的頻率為一定值時(shí)，其振幅明顯增大，遠(yuǎn)大于其它頻率。這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，與LC電路的諧振現(xiàn)象非常相似。其諧振頻率與晶片的切削方式、幾何結(jié)構(gòu)和尺寸有關(guān)。
石英晶體振蕩器的操作
石英晶體諧振器的符號(hào)和等效電路如圖所示。當(dāng)晶體不振蕩時(shí)，可將其視為稱為靜電電容器C的扁平電容器。其大小與晶圓的幾何形狀和電極的面積有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，它大約是幾個(gè)pfs到幾十個(gè)pfs。當(dāng)晶體振蕩時(shí)。機(jī)械振動(dòng)的慣性可以等效于電感L，一般來(lái)說(shuō)，L的值是幾十mH到幾百mH。晶圓的彈性相當(dāng)于電容c，c值很小，一般只有0.0002-0.1pf。晶圓振動(dòng)過(guò)程中的摩擦損失相當(dāng)于r，其數(shù)量約為100。由于晶片的等效電感很大，而c很小，r也很小，所以電路的品質(zhì)因數(shù)q很大，高達(dá)1000-10000。另外，晶片本身的諧振頻率基極只與晶片的切割方式、幾何結(jié)構(gòu)和尺寸有關(guān)，而且可以精確制作。因此，由石英振蕩器組成的振蕩電路可以達(dá)到高頻穩(wěn)定。
石英振蕩器的優(yōu)點(diǎn)
隨著電視技術(shù)的發(fā)展，500kHz或503kHz的晶體振蕩器已成為彩色電視線場(chǎng)電路的振蕩器源。采用1／3分頻法得到了15625Hz的線頻，大大提高了線頻的穩(wěn)定性和可靠性。晶體振蕩器價(jià)格便宜，易于更換。
在通信系統(tǒng)產(chǎn)品中，石英晶體振蕩器的價(jià)值得到了更廣泛的體現(xiàn)，也得到了更快的發(fā)展。許多高性能石英晶體振蕩器主要應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域。
標(biāo)簽：
時(shí)鐘晶振頻率 時(shí)鐘晶振頻率 時(shí)鐘晶振作用 時(shí)鐘晶振誤差 時(shí)鐘晶振貼片電容 時(shí)鐘晶振電路作用