晶體諧振器(Crystal)

晶體諧振器，英文是Crystal Units，簡(jiǎn)稱為晶體（也有人稱為無(wú)源晶振）。目前市場(chǎng)上使用廣泛的是石英晶片為基材的晶體晶振。32.768kHz晶體諧振器。包括貼片音叉晶振，圓柱形和DIP型。AT晶體諧振器采用AT切割方式，基于基波的頻率范圍覆蓋4MHz~64MHz。多種規(guī)格尺寸可選。SAW諧振器300MHz至870MHz高頻率用途，超薄超小尺寸，可應(yīng)用在汽車無(wú)鈅門鎖等領(lǐng)域、近場(chǎng)通信等低功耗無(wú)線通信上。

石英晶振的類型和大概區(qū)分

石英晶體諧振器是由品質(zhì)因素極高的石英晶體振子（即諧振器和振蕩電路）組成。晶體的品質(zhì)、切割取向、晶體振子的結(jié)構(gòu)及電路形式等，共同決定諧振器的性能。國(guó)際電工（IEC）將石英晶體諧振器分為4類：普通晶體振蕩（TCXO），電壓控制式晶體諧振器（VCXO），溫度補(bǔ)償式晶體振蕩（TCXO），恒溫控制式晶體振蕩（ OCXO）。目前發(fā)展中的還有數(shù)字補(bǔ)償式晶體損振蕩（DCXO）等。

(1)普通晶體諧振器（SPXO）可產(chǎn)生10-5～10-4量級(jí)的頻率精度，標(biāo)準(zhǔn)頻率—100MHZ，頻率穩(wěn)定度是±100ppm。 SPXO沒(méi)有采用任何溫度頻率補(bǔ)償措施，價(jià)格低廉，通常用作微處理器的時(shí)鐘器件。封裝尺寸范圍從21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。

(2)電壓控制式晶體諧振器（VCXO）的精度是10?6～10-5量級(jí)，頻率范圍1~30MHz。低容差諧振器的頻率穩(wěn)定度是±50ppm。通常用于鎖相環(huán)路。封裝尺寸14×10×3mm。

(3)溫度補(bǔ)償式晶體諧振器（TCXO）采用溫度敏感器件進(jìn)行溫度頻率補(bǔ)償，頻率精度達(dá)到10?7～10-6量級(jí)，頻率范圍1—60MHz，頻率穩(wěn)定度為±1～±2.5ppm，封裝尺寸從30×30×15mm至11.4×9.6×3.9mm。通常用于手持電話、蜂窩電話、雙向無(wú)線通信設(shè)備等。

(4)恒溫控制式晶體諧振器（OCXO）將晶體和振蕩電路置于恒溫箱中，以消除環(huán)境溫度變化對(duì)頻率的影響。 OCXO頻率精度是10?7～10-8量級(jí)，對(duì)某些特殊應(yīng)用甚至達(dá)到更高。頻率穩(wěn)定性在四種類型諧振器。

振蕩器的類型

晶體振蕩器也分為無(wú)源晶振和有源晶振兩種類型。無(wú)源晶振與有源晶振（諧振）的英文名稱不同，無(wú)源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無(wú)源晶振需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號(hào)，自身無(wú)法振蕩起來(lái)，所以“無(wú)源晶振”這個(gè)說(shuō)法并不準(zhǔn)確；有源晶振是一個(gè)完整的諧振振蕩器。

石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本結(jié)構(gòu)大致是從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡(jiǎn)稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳 上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡(jiǎn)稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

石英晶體振蕩器的工作原理

石英晶體的化學(xué)成分是二氧化硅，可以用做振蕩電路，是利用它的壓電效應(yīng)。當(dāng)交變電壓施加于石英晶片時(shí)，晶片將隨交變電壓的頻率產(chǎn)生周期性的機(jī)械振動(dòng)；同時(shí)，機(jī)械振動(dòng)在晶片產(chǎn)生電荷而形成交變電流。一般來(lái)說(shuō)，這種機(jī)械振動(dòng)的振幅很小，而振動(dòng)頻率很穩(wěn)定。但當(dāng)外加信號(hào)源的頻率與晶體的固有頻率相等時(shí)，晶體便發(fā)生共振，此時(shí)晶體外電路的交變電流也較大，這個(gè)現(xiàn)象稱為石英晶體的壓電諧振。因?yàn)榫w振蕩電路的頻率穩(wěn)定性很好，所以廣泛應(yīng)用于電子系統(tǒng)中，為其提供基準(zhǔn)時(shí)鐘。