晶體振蕩器的選用

晶體振蕩器被廣泛應(yīng)用到軍、民用通信電臺，微波通信設(shè)備，程控電話交換機(jī)，無線電綜合測試儀，BP機(jī)、移動電話發(fā)射臺，頻率計數(shù)器、GPS、遙控移動設(shè)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(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）、恒溫晶體振蕩器（OCXO），以及數(shù)字補(bǔ)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(shè)備即開即用，您就必須選用VCXO或溫補(bǔ)晶振，如果要求穩(wěn)定度在0.5ppm以上，則需選擇數(shù)字溫補(bǔ)晶振（MCXO）。模擬溫補(bǔ)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。 晶體振蕩器的主要特性之一是工作溫度內(nèi)的穩(wěn)定性，它是決定振蕩器價格的重要因素。穩(wěn)定性愈高或溫度范圍愈寬，器件的價格亦愈高。工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的-40～ 75℃這個范圍往往只是出于設(shè)計者們的習(xí)慣，倘若-30～ 70℃已經(jīng)夠用，那么就不必去追求更寬的溫度范圍。設(shè)計工程師要慎密決定特定應(yīng)用的實際需要，然后規(guī)定振蕩器的穩(wěn)定度。指標(biāo)過高意味著花錢愈多。晶體老化是造成頻率變化的又一重要因素。根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的預(yù)期壽命不同，有多種方法可以減弱這種影響。晶體老化會使輸出頻率按照對數(shù)曲線發(fā)生變化，也就是說在產(chǎn)品使用的一年，這種現(xiàn)象才較為顯著。例如，使用10年以上的晶體，其老化速度大約是一年的3倍。采用特殊的晶體加工工藝可以改善這種情況，也可以采用調(diào)節(jié)的辦法解決，比如，可以在控制引腳上施加電壓（即增加電壓控制功能）等。

晶振起振原理

石英晶片所以能做振蕩電路（諧振）是基于它的壓電效應(yīng)，從物理學(xué)中知道，若在晶片的兩個極板間加一電場，會使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形；反之，若在極板間施加機(jī)械力，又會在相應(yīng)的方向上產(chǎn)生電場，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。

如在極板間所加的是交變電壓，就會產(chǎn)生機(jī)械變形振動，同時機(jī)械變形振動又會產(chǎn)生交變電場。一般來說，這種機(jī)械振動的振幅是比較小的，其振動頻率則是很穩(wěn)定的。

但當(dāng)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(jī)械振動的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。其特點是頻率穩(wěn)定度很高。

普通晶振和溫補(bǔ)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(bǔ)晶振

溫度補(bǔ)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(jìn)行補(bǔ)償，以達(dá)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(bǔ)晶振采用熱敏補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。補(bǔ)償后頻率精度更高，，由于其良好的開機(jī)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(qiáng)等多方面優(yōu)點，通常用于通信設(shè)備，如手機(jī)，GPS定位等。