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(biāo)，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(dá)到10負(fù)4次方~10負(fù)5次方量級(jí)。如果要求頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10負(fù)5次方量級(jí)，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(dòng)具有多諧性，除基頻振動(dòng)外，還有奇次諧波的泛音振動(dòng)。一個(gè)石英諧振器既可利用其基頻振動(dòng)，也可利用其泛音振動(dòng)，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(shí)存在。泛音晶體一般利用3次和5次的泛音振動(dòng)，而很少采用9次以上的泛音振動(dòng)。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(xué)穩(wěn)定性以及很高的回路標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，頻率穩(wěn)定度可達(dá)10負(fù)5次方量級(jí)。

晶體振蕩器的頻差

在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率與給定標(biāo)稱頻率的較大偏差。

說明：總頻差包括頻率溫度穩(wěn)定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負(fù)載特性等共同造成的較大頻差。一般只在對(duì)短期頻率穩(wěn)定度關(guān)心，而對(duì)其他頻率穩(wěn)定度指標(biāo)不嚴(yán)格要求的場(chǎng)合采用。例如：精密制導(dǎo)雷達(dá)。

 晶體振蕩器的優(yōu)點(diǎn)

a) 直接應(yīng)用不需調(diào)整晶體頻率；

b) 可得到晶體理論上的頻率溫度穩(wěn)定度；

c) 振蕩回路上可以附加多功能高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用；

d) 可以實(shí)現(xiàn)電路匹配，電性能更加穩(wěn)定，還可以對(duì)某項(xiàng)電性能進(jìn)一步傾向性優(yōu)化，來滿足特定需求。比如：低功耗，超寬溫，低相噪低抖動(dòng)，差分輸出，多波形選擇，排除電磁干擾晶振，壓控晶振，溫補(bǔ)晶振，恒溫晶振，可編程晶振，特高頻晶振等等。

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低噪聲晶體振蕩器對(duì)電子產(chǎn)品穩(wěn)定度的影響

低噪聲 晶振在精密電子儀器，無線電定位，高速目標(biāo)跟蹤和宇航通信等領(lǐng)域十分重要，假設(shè)有一個(gè)微處理器系統(tǒng)，其中處理器的時(shí)鐘上升前需要1ns 的數(shù)據(jù)設(shè)置。如果時(shí)鐘的周期抖動(dòng)為-1.5ns，那么時(shí)鐘的上升沿可能發(fā)生在有效期之前。因此微處理器將顯示不正確的數(shù)據(jù)；假設(shè)另一個(gè)微處理器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)要求保持時(shí)間為 2ns，但是時(shí)鐘抖動(dòng)為±1.5ns，那么數(shù)據(jù)保持時(shí)間實(shí)際上減少到 0.5ns，因此微處理器也將顯示不正確的數(shù)據(jù)。