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石英晶体振荡器的介绍

石英晶体谐振器(quartz crystal unit或quartz crystal resonator,常简写成Xtal),简称石英晶体或晶振,它是利用石英晶体的压电效应,用来产生高精度振荡频率的一种电子元件。需搭配外加电路才会产生振荡。是被动(无源)元件,我们又称它无源晶振。该元件主要由石英晶片、基座、外壳、银胶、银等成分组成。根据引线状况我们把石英晶振分为直插(有引线)与表面贴装(无引线)两种类型。无源晶振通常是两支接引的电子元件。 石英晶体振荡器(crystal oscillator,简写 OSC 或 XO)是指内含石英晶体与振荡电路的模组,它需要电源,可直接产生振荡讯号输出。因内含主动(有源)电子元件,整个模组也属主动元件,因此,我们又称它有源晶振。 石英振荡器通常是四支接脚的电子元件,其中两支为电源,一支为振荡讯号输出,另一支为空脚或控制用。
相比石英晶体谐振器,石英晶体振荡器非常的复杂,这不仅体现在它的参数上,同时也体现在它的种类上。在上一篇有关 温补晶振 的文章中我们已经了解到温补晶振是一种石英晶体振荡器。
在晶振行业中,通常我们将石英晶体振荡器分为以下几类:SPXO普通振荡器、TCXO温补振荡器、VCXO压控晶体振荡器、OCXO恒温振荡器以及VC-TCXO压控温补振荡器。下面我们来逐步了解这几种石英晶体振荡器。
普通石英晶体振荡器(SPXO),也有人叫它XO、OSC振荡器,SPXO可以产生10^(-5)~10^(-4)量级的频率精度,标准频率1~100MHZ,频率稳定度是±100ppm。SPXO没有采用任何温度频率补偿措施,价格低廉,通常用作微处理器的时钟器件。常用尺寸有7.0*5.0mm、5.0*3.2mm、3.2*2.5mm等。
压控晶体振荡器(VCXO),是一种用外加控制电压使频率按一定规律偏移的振荡器。它主要由晶体、变容二极管和振荡电路组成,它的工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容,从而牵引晶体的频率,以达到频率偏移调节的目的。其精度是10^(-6)~10^(-5)量级,频率范围1~30MHz。低容差振荡器的频率稳定度是±50ppm。通常用于锁相环路。

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