壓控晶體振蕩器與溫補晶體振蕩器密切的工作關(guān)系
來源：http://www.9x9kj.com 作者：帝國科技 2012年04月30
帝國科技為你介紹：壓控振蕩器與溫補晶體振蕩器工作原理
石英晶體振蕩器分非溫度補償式晶體振蕩器、溫度補償晶體振蕩器（TCXO）、
電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、恒溫控制式晶體振蕩器（OCXO）
和數(shù)字化/μp補償式晶體振蕩器（DCXO/MCXO）等幾種類型
其中，無溫度補償式晶體振蕩器是最簡單的一種，
" 在日本工業(yè)標準(JIS)中，稱其為標準封裝晶體振蕩器（SPXO）。
現(xiàn)以SPXO為例，簡要介紹一下石英晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)與工作原理。 "
石英晶體，有天然的也有人造的，是一種重要的壓電晶體材料。
石英晶體本身并非振蕩器，它只有借示意圖
助于有源激勵和無源電抗網(wǎng)絡(luò)方可產(chǎn)生振蕩。
SPXO主要是由品質(zhì)因數(shù)（Q）很高的晶體諧振器（即晶體振子）與反饋式振蕩電路組成的。
石英晶體振子是振蕩器中的重要元件，
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其切割取向
只要在晶體振子板極上施加交變電壓，就會使晶片產(chǎn)生機械變形振動，
此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應(yīng)。當外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時，
就會發(fā)生壓電諧振，從而導(dǎo)致機械變形的振幅突然增大
(a)石英晶振于的結(jié)構(gòu)
（b）金屬殼封裝示圖（c）等效電路
與金屬板之間的靜電電容；L、C為壓電諧振的等效參量；
R為振動磨擦損耗的等效電阻。石英晶體諧振器存在一個串聯(lián)諧振頻率fos（1/2π），
同時也存在一個并聯(lián)諧振頻率fop（1/2π)。
由于Co?C，fop與fos之間之差值很小，
并且R?ωOL，R?1/ωOC，所以諧振電路的品質(zhì)因數(shù)Q非常高（可達數(shù)百萬）
，從而使石英晶體諧振器組成的振蕩器頻率穩(wěn)定度十分高，可達10－12/日。
石英晶體振蕩器的振蕩頻率既可近似工作于fos處，也可工作在fop附近，
因此石英晶體振蕩器可分串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種。
用石英晶體諧振器及其等效電路，取代LC振蕩器中構(gòu)成諧振回路的電感（L）和電容（C）元件，
SPXO的總精度（包括起始精度和隨溫度、電壓及負載產(chǎn)生的變化）可以達到±25ppm。
SPXO既無溫度補償也無溫度控制措施，
其頻率溫度特性幾乎完全由石英晶體振子的頻率溫度特性所決定。
在0～70℃范圍內(nèi)，SPXO的頻率穩(wěn)定度通常為20～1000ppm，SPXO可以用作鐘頻振蕩器
石英晶體振蕩器分非溫度補償式晶體振蕩器、溫度補償晶體振蕩器（TCXO）、
電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、恒溫控制式晶體振蕩器（OCXO）
和數(shù)字化/μp補償式晶體振蕩器（DCXO/MCXO）等幾種類型
其中，無溫度補償式晶體振蕩器是最簡單的一種，
" 在日本工業(yè)標準(JIS)中，稱其為標準封裝晶體振蕩器（SPXO）。
現(xiàn)以SPXO為例，簡要介紹一下石英晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)與工作原理。 "
石英晶體，有天然的也有人造的，是一種重要的壓電晶體材料。
石英晶體本身并非振蕩器，它只有借示意圖
助于有源激勵和無源電抗網(wǎng)絡(luò)方可產(chǎn)生振蕩。
SPXO主要是由品質(zhì)因數(shù)（Q）很高的晶體諧振器（即晶體振子）與反饋式振蕩電路組成的。
石英晶體振子是振蕩器中的重要元件，
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其切割取向
只要在晶體振子板極上施加交變電壓，就會使晶片產(chǎn)生機械變形振動，
此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應(yīng)。當外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時，
就會發(fā)生壓電諧振，從而導(dǎo)致機械變形的振幅突然增大
(a)石英晶振于的結(jié)構(gòu)
（b）金屬殼封裝示圖（c）等效電路
與金屬板之間的靜電電容；L、C為壓電諧振的等效參量；
R為振動磨擦損耗的等效電阻。石英晶體諧振器存在一個串聯(lián)諧振頻率fos（1/2π），
同時也存在一個并聯(lián)諧振頻率fop（1/2π)。
由于Co?C，fop與fos之間之差值很小，
并且R?ωOL，R?1/ωOC，所以諧振電路的品質(zhì)因數(shù)Q非常高（可達數(shù)百萬）
，從而使石英晶體諧振器組成的振蕩器頻率穩(wěn)定度十分高，可達10－12/日。
石英晶體振蕩器的振蕩頻率既可近似工作于fos處，也可工作在fop附近，
因此石英晶體振蕩器可分串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種。
用石英晶體諧振器及其等效電路，取代LC振蕩器中構(gòu)成諧振回路的電感（L）和電容（C）元件，
SPXO的總精度（包括起始精度和隨溫度、電壓及負載產(chǎn)生的變化）可以達到±25ppm。
SPXO既無溫度補償也無溫度控制措施，
其頻率溫度特性幾乎完全由石英晶體振子的頻率溫度特性所決定。
在0～70℃范圍內(nèi)，SPXO的頻率穩(wěn)定度通常為20～1000ppm，SPXO可以用作鐘頻振蕩器
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