晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件。它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下的薄片(在它的兩個對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極)，還有IC芯片以及相應(yīng)的電阻電容和微小線路板組成的振蕩電路，再加上封裝外殼就構(gòu)成了晶體振蕩器，一般簡稱為晶振。其產(chǎn)品大多用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

　　不同的工程使用，對晶體振蕩器頻率的技術(shù)性能要求不同。有的要求頻率短期穩(wěn)定度高；有的要求簡單好用；有的要求長期穩(wěn)定性高；有的要求開機后短時間內(nèi)能穩(wěn)定工作；有的要求能抗很強的沖擊與振動等等。根據(jù)晶體振蕩器的功能和實現(xiàn)技術(shù)的不同，可以將晶器分為以下四類：

一普通時鐘晶體振蕩

　　這是一種最簡單和最適用的晶體振蕩器，其結(jié)構(gòu)簡單，完全是由晶體的自由振蕩完成。這類晶體振蕩器主要應(yīng)用于穩(wěn)定度要求不高的場合，可產(chǎn)生1E-4～1E-5數(shù)量級的頻率精度。SPXO 由于不采用溫度控制和溫度補償方式，它的頻率溫度特性主要由所采用的晶體元件來確定，通常用作單片機等微處理器的時鐘器件。

二電壓控制式晶體振蕩器(VCXO)

　　這是根據(jù)晶振是否帶壓控功能來進行分類的，它利用外加控制電壓偏置或調(diào)制其頻率輸出的晶體振蕩器。具體工作電路由石英諧振器、壓控電容和振蕩電路組成，通過電壓改變壓控電容的容值，從而改變石英晶體振蕩器的振蕩頻率，其精度是1E-5～1E-6量級。

三溫度補償式晶體振蕩(TCXO)

　　這種晶體振蕩器是在普通晶振的基礎(chǔ)上采用了一些溫度補償手段來提高振蕩器的溫度穩(wěn)定性。它的主要原理是通過感應(yīng)環(huán)境溫度，并利用一定的功能電路產(chǎn)生與晶體溫度頻率特性離散相反的電壓信號，將該電壓作用于壓控晶體振蕩器 VCXO，從而抵消頻率隨溫度的離散，達到穩(wěn)定輸出頻率的效果。傳統(tǒng)的TCXO使用溫度敏感器件如電阻器和熱敏電阻進行溫度補償，頻率精度達到 1E-6～1E-7量級，其補償效果完全取決于熱敏電阻、電容以及壓敏電容的性能，而且芯片面積較大，不利于集成;隨著補償技術(shù)的進一步發(fā)展，采用模擬器件進行補償，面積大大減小，TCXO 可以適當提高精度達到約 1.5ppm；如果要求穩(wěn)定度在 0.5ppm 以上，則需要能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化自動補償 TCXO，這種數(shù)字化補償?shù)?TCXO 又叫 DTCXO，用單片機進行補償時我們稱之為微處理機補償晶體振蕩器(MCXO)，由于采用了數(shù)字化技術(shù)，這一類型的晶振在溫度特性上達到了較高的精度，并且能夠適應(yīng)更寬的工作溫度范圍，主要應(yīng)用于對時鐘穩(wěn)定性敏感領(lǐng)域和使用環(huán)境相對惡劣的場合。

四恒溫控制式晶體振蕩(OCXO)

　　這類型晶振對溫度穩(wěn)定性的解決方案采用了恒溫槽技術(shù)。它是利用恒溫槽精密控溫，使晶體振蕩器或石英晶體振子工作在晶體的零溫度系數(shù)點溫度上，將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到最小的晶體振蕩器。OCXO 的主要優(yōu)點是，由于采用了恒溫槽技術(shù)，頻率溫度特性在所有類型晶振中是最好的，由于電路設(shè)計精密，其短穩(wěn)和相位噪聲都較好;主要缺點是功耗大、體積大，需要 5 分鐘左右的加熱時間才能正常工作等。中精度產(chǎn)品頻率穩(wěn)定度為1E-7～1E-8量級，高精度產(chǎn)品頻率穩(wěn)定度在 1E-9量級以上，OCXO主要用于移動通信基地站、國防、導(dǎo)航、頻率計數(shù)器、頻譜和網(wǎng)絡(luò)分析儀等設(shè)備和儀表中。

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