石英晶体振荡器有几种基本类型_一文了解石英晶体振荡器的构成及作用

石英晶体振荡器，俗称晶体振荡器，是一种利用应时晶体(石英晶体)的压电效应制成的谐振器件。它的基本结构是：将一块应时晶体按一定方位切片(称为圆片，可以是正方形、长方形、圆形)，涂在两个对应的面上。以银层为电极，在每个电极上焊接一根引线连接到插针上，加上封装外壳形成石英晶体谐振器，简称应时晶体或晶体，简称晶振。由集成电路构成的振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品通常用金属外壳包装，但也用玻璃外壳、陶瓷或塑料包装。

石英晶体振荡器的组成

应时晶体振荡器是一种各向异性晶体。它由特定方位切割的薄片制成，然后在晶片的相应表面镀银。安装一对金属块作为极板，形成石英晶体振荡器。应时晶体可以用作振荡电路的原因在于它的压电效应。当在晶片外的两块板之间加电场时，晶体会发生机械变形；相反，当在板之间施加机械力时，晶体中将产生电场。这种现象被称为压电效应。

压电效应

如果电场施加到应时晶体的两个电极上，晶片将发生机械变形。相反，如果对晶片的两面都施加机械压力，就会在晶片的相应方向上产生电场。这种物理现象被称为压电效应。如果在晶片的两极施加交变电压，晶片就会产生机械振动，晶片的机械振动就会产生交变电场。一般来说，晶圆的机械振动和交变电场的振幅很小，但当外加交流电压的频率为某一值时，振幅明显增大，远大于其他频率。这种现象称为压电谐振，与LC电路的谐振现象非常相似。其共振频率与切割模式、晶片的几何形状和尺寸有关。

石英晶体振荡器的功能

石英晶体振荡器广泛应用于系统频率源、导航和其他通信领域的普通石英晶体振荡器(PXO)。工作频率范围为1MHz至150MHz，频率稳定度为25ppm、50 ppm和100ppm，输出上升和下降时间为5ns，老化率为5 ppm/年。

还有贴片晶体振荡器(PXO)和贴片压控/温度补偿晶体振荡器(VCXO/TCXO/VCTCXO)，主要用于手机、笔记本电脑、PHS、GPS设备等无线通信设备。它们的PXO和VCXO贴片晶体振荡器的输出逻辑与HCMOS/TTL兼容，从而提高了器件的适应性和设计灵活性。手机用SMD晶体振荡器的特点是高精度、高稳定性、体积小，精度高达5 ppm。同时，采用的晶圆颜色为白色，腐蚀性低，不易振动，质量稳定，尺寸为75mm、63.5mm、53.2mm、4 2.5 mm.

频率标准、通信、电子仪器、测试设备和精密测量领域中的高精度、高稳定度石英晶体振荡器，按长期频率稳定度可分为TCXO、OCXO、VCXO、SPXO、LPXO(低噪声晶体振荡器)等类型。