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石英晶体振荡器又名石英谐振器，简称晶振，是利用具有逆压电效应的石英晶体片制成的。石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。

一、石英晶体振荡器的基本原理

1、石英晶体振荡器的结构

石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的逆压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

2、压电效应

若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。

3、符号和等效电路

13.克拉泼电容：在电容三点式振荡电路中，与电感振荡线圈串联的电容，起到消除晶体管结电容对频率稳定性影响的作用。长时间地运动之后，分子之间距离拉远，分布均匀顺性加大许多，扬声器整体的顺性也加大许多，扬声器一个最重要的数值就是最低谐振频率，专业上叫f0，这个值基本决定了扬声器所能达到的最低频率，它取决于扬声器的等效质量和等效顺性，因为扬声器是一个机械共振系统等效于一个电路上的共振电路，共振电路的频率取决于电感（扬声器等效质量）和电容的大小，fo的大小和电感与电容的大小成反比，所以扬声器顺性越大，扬声器的f0就越低，低频下潜就越好。发送电路部分，电容c11、电感lc12、电感l4和等效感性阻抗lc的值一般是事先给定的，需要通过计算确定的是电容c13和cr9的值。

4、谐振频率

同串联谐振类似，并联谐振电路中的电压也会与电流有相同的位相，两者的不同之处仅在于串联谐振发生于电阻、电感以及电容组成的串联电路中，而并联谐振发生于并联电路中。不管是串联还是并联，都是将外部的惯量等效到驱动轴上的，等效的原理也差不多，就是要满足动能相等的原则，但是并联机构的各个轴具有高度的耦合性，所以等效的过程比较复杂，还要包含很多耦合量。 k k +k ——弹簧并联系统的等效刚度eq 1 2设初始条件为: t 0时, x x 0 , v v0k k +k2 eq 1 22 v 0 x 0 ω n ωn则有: a x 0 + 2 , tg θ m mω n v 0 9 10动力学/机械振动基础 动力学/机械振动基础2. 串联2. 串联 串 请思考mg f2 f1 联在图(a) 中，两弹簧k δ k δ2 st 2 1 st 1 是并联还是串联。

实习鉴定就可以修到相应的，串联部分电路呈感性通货膨胀率之间的，省教育厅或有学习偏好。当二氧化硅的含量大于65%，就属于酸性岩，这种岩石中正长石、斜长石、石英等基本矿物形成晶体时，呈料状结构，就称为花岗石。从曲线中可ecj0eb1c224k看出，曲线在频率fo处改变，这一频率称为转折频率，这种rc串联电路只有一个转折频率fo。

二、石英晶体振荡器类型特点

石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子（即谐振器和振荡电路组成。晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等，共同决定振荡器的性能。国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4类：普通晶体振荡（TCXO），电压控制式晶体振荡器（VCXO），温度补偿式晶体振荡（TCXO），恒温控制式晶体振荡（OCXO）。目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡（DCXO）等。

普通晶体振荡器（SPXO）可产生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。封装尺寸可以做到2.0*1.6mm甚至更小！

电压控制式晶体振荡器（VCXO）的精度是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。封装尺寸14×10×3mm。

自主研发的i5数控系统使沈阳机床拥有强大的底层技术，在此基础上，技术人员可以根据客户不同的加工需求，在产品安装调试之初就对机械安装导致的精度损失进行测量，再使用“双向不等距螺距误差补偿”和“空间误差补偿”等功能对机床进给轴进行有效弥补和调整，从而保证产品的定位精度和重复定位精度，使零件的加工精度得到提升。 基本参数： 品牌：st 封装：to-220 压降:2v 输出数:1 针脚数:3 封装类型:to-220 工作温度范围:0°c to +150°c 封装类型:to-220 工作温度最低:0°c 工作温度最高:150°c 器件标号:7805 器件标记:l7805cv 容差,工作电压+:4% 电压整流器类型:正固定 电源电压最大:20v 电源电压最小:8v 芯片标号:7805 表面安装器件:通孔安装 输入电压最大:35v 输入电压最小:7v 输出电压最大:5v 输出电流最大:1.5a 电压:5v 输出电压:5v [全文]。这两项精度的优越性则主要依托于数控系统的“双向不等距螺距误差补偿”功能和“空间误差补偿”功能。

恒温控制式晶体振荡器（OCXO）将晶体和振荡电路置于恒温箱中，以消除环境温度变化对频率的影响。OCXO频率精度是10^(-10)至10^(-8)量级，对某些特殊应用甚至达到更高。晶振的频率稳定度频率稳定度在四种类型振荡器中最高。

三、石英晶体振荡器的主要参数

晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈，保证放大器工作在高增益的线性区，一般在m欧级，输出端的电阻与负载电容组成网络，提供180度相移，同时起到限流的作用，防止反向器输出对晶振过驱动，损坏晶振。3. 结语本文在理论层面上对电子镇流器的串并联谐振电路进行分析，得出如下结论 ：要向负载提供可靠的高频交流电流，在进行主电路的设计之时，不能盲目选择谐振电容、滤波电容以及滤波电感，此外，谐振电容的选择可以在一定程度上影响负载提供的电能质量，因此，在进行 dsp 控制开关管工作之时要首先对谐振电路的工作频率，以及开关管的工作频率进行计算。外接电容的作用是对振荡器进行频率微调，使振荡信号频率与晶振频率一致，同时起到稳定频率的作用，一般选用20~30pf的瓷片电容。

12.缩短电容：在uhf 高频头电路中，为了缩短振荡电感器长度而串接的电容。晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈，保证放大器工作在高增益的线性区，一般在m欧级，输出端的电阻与负载电容组成网络，提供180度相移，同时起到限流的作用，防止反向器输出对晶振过驱动，损坏晶振。例如，假设选择使用两串由四个2.7v 10f电容组成的电容串和由八个相同电容（串联）组成的一个电容串。

因为石英晶体振荡器有两个谐振频率，一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振：另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。晶振的频率稳定度所以，标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至，不能冒然互换，否则会造成电器工作不正常。频率精度和频率稳定度：由于普通晶振的性能基本都能达到一般电器的要求，对于高档设备还需要有一定的频率精度和频率稳定度。频率精度从10^(-4)量级到10^(-10)量级不等。稳定度从±1到±100ppm不等。这要根据具体的设备需要而选择合适的晶振，如通信网络，无线数据传输等系统就需要更高要求的石英晶体振荡器。因此，晶振的参数决定了晶振的品质和性能。在实际应用中要根据具体要求选择适当的晶振，因不同性能的晶振其价格不同，要求越高价格也越贵，一般选择只要满足要求即可。

四、石英晶体振荡器的发展趋势

1、小型化、薄片化和片式化：为满足移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短小的要求，石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。例如TCXO这类器件的体积缩小了30～100倍。采用SMD封装的TCXO厚度不足2mm，目前5×3mm尺寸的器件已经上市。

2、高精度与高稳定度，目前无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm，VCXO的频率稳定度在10～7℃范围内一般可达±20～100ppm，而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001～5ppm，VCXO控制在±25ppm以下。

3、低噪声，高频化，在GPS通信系统中是不允许频率颤抖的，相位噪声是表征振荡器频率颤抖的一个重要参数。目前OCXO主流产品的相位噪声性能有很大改善。除VCXO外，其它类型的晶体振荡器最高输出频率不超过200MHz。例如用于GSM等移动电话的UCV4系列压控振荡器，其频率为650～1700 MHz，电源电压2.2～3.3V，工作电流8～10mA。

4、低功能，快速启动，低电压工作，低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势。电源电压一般为3.3V。目前许多TCXO和VCXO产品，电流损耗不超过2 mA。石英晶体振荡器的快速启动技术也取得突破性进展。例如日本精工生产的VG—2320SC型VCXO，在±0.1ppm规定值范围条件下，频率稳定时间小于4ms。日本东京陶瓷公司生产的SMD TCXO，在振荡启动4ms后则可达到额定值的90%。OAK公司的10～25 MHz的OCXO产品，在预热5分钟后，则能达到±0.01 ppm的稳定度。

五、石英晶体振荡器的应用

激励频率的大小取决于振荡槽路的电气参数（电压、电流、电容和电感）。起辉器在电路中起开关作用，它由一个氖气放电管与一个电容并联而成，电容的作用为消除对电源的电磁的干扰并与镇流器形成振荡回路，增加启动脉冲电压幅度。在几次实验中，采取对各个低压电源增减滤波电容、调整3842的振荡（在3842（4）脚对地接100pf到220pf：电容，可以把振荡频率由72.4k降到30多khz到40多khz，顺便提一下，测量了几个atx电源的振荡频率均在30多khz）其中，降频率有一点效果，但不能从根本上解决组合滤波线圈温度过高的问题。

该系统采用先进的无线通讯方式、独立编码解码技术，采用声表器稳频，工作频率稳定、运行可靠，安装方便。虽然hostus商家的便宜vps主机方案不能说稳定性如何，但是从性价比以及一些项目的需求，还是可以使用的。它采用了富士最新的超细适马晶体技术、微颗粒可溶性控制技术、显影抑制释放技术和乳剂稳定性技术，具有颗粒极细、曝光宽容度大等特点，可广泛应用于风光、体育、广告等摄影领域。

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