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晶體與晶振

晶體，完整專業(yè)術(shù)語稱之為晶體諧振器，Crystal，簡寫為XTAL。雙端輸出，不需供電。震蕩電路在芯片內(nèi)部。

晶振，完整專業(yè)術(shù)語稱之為晶體振蕩器，Crystal Oscillator，簡寫為XO。單端輸出，需要供電。震蕩電路在晶振內(nèi)部。

晶體

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，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個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。

若在石英晶體的兩個電極上加一電場，晶片就會產(chǎn)生機(jī)械變形。反之，若在晶片的兩側(cè)施加機(jī)械壓力，則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。

如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會產(chǎn)生機(jī)械振動，同時晶片的機(jī)械振動又會產(chǎn)生交變電場。在一般情況下，晶片機(jī)械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大得多，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，它與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關(guān)。

石英晶體封裝一般分為貼片和插件兩種類型，插件石英晶體最常見的是圓柱晶振以及橢圓形晶體。貼片晶振封裝尺寸較多，主要有7.0x5.0mm、5.0x3.2mm、3.2x2.5mm、2.0x1.6mm、1.6x1.2mm，貼片晶振封裝尺寸不同在不同領(lǐng)域使用所展現(xiàn)的性能也不同。

選用晶體最關(guān)鍵的參數(shù)在以下幾點(diǎn)：

封裝尺寸頻率（有些頻率較偏使用較少）精度偏差負(fù)載電容溫度使用范圍 晶振 按制作材料分類：可分為石英晶振和陶瓷晶振。按應(yīng)用特性分類：可分為串聯(lián)諧振型晶振和并聯(lián)諧振型晶振。按負(fù)載電容特性分類：可分為低負(fù)載電容型晶振和高負(fù)載電容型晶振按晶振的功能和實(shí)現(xiàn)技術(shù)分類：可以將晶振分為溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）、壓控晶體振蕩器（VCXO）、普通晶體振蕩器（SPXO）、恒溫晶體振蕩器（OCXO）。按封裝形式分類：可分為玻璃真空密封型晶振、金屬殼封裝型晶振、陶瓷封裝型及塑料殼封裝型晶振。按外形分類：可分為長方形晶振、圓柱形晶振、橢圓形晶振。按諧振頻率精度分類：可分為高精度型晶振、中精度型晶振及普通型晶振。 恒溫晶體振蕩器（OCXO）

恒溫晶體振蕩器（OCXO，Oven Controlled Crystal Oscillator）晶振，利用恒溫槽使晶體振蕩器中石英晶體諧振器的溫度保持恒定，將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到最小的晶體振蕩器。

OCXO是由恒溫槽控制電路和振蕩器電路構(gòu)成的。通常人們是利用熱敏電阻“電橋"構(gòu)成的差動串聯(lián)放大器，來實(shí)現(xiàn)溫度控制。

OCXO的功耗分為啟動功耗（啟動電流）和穩(wěn)定功耗（穩(wěn)定電流）

關(guān)鍵參數(shù) 頻率準(zhǔn)確度：按規(guī)定條件要求，在基準(zhǔn)溫度下測試，晶體振蕩器的頻率相對于其規(guī)定標(biāo)稱值的最大允許偏差，即（f-f0）/f0；頻率－溫度穩(wěn)定度：按規(guī)定條件要求，在規(guī)定溫度范圍內(nèi)晶體振蕩器輸出頻率的最大變化量相對于溫度范圍內(nèi)輸出頻率極值之和的允許頻偏值，即±（fmax-fmin）/（fmax+fmin）；頻率老化：晶體振蕩器輸出頻率隨時間的變化，通常用某一時間間隔的頻率來量度。如0至30天的總變化或1年內(nèi)的預(yù)定總頻率變化等；工作溫度范圍：振蕩器能正常工作。其頻率及其他性能均不超過規(guī)定的允許偏差的溫度范圍；穩(wěn)定時間：振蕩器從初始加電到穩(wěn)定工作在規(guī)定極限值所需要的時間；相位噪聲：是指信號功率和噪聲功率的比率（C/N），是表征頻率顫抖的技術(shù)指標(biāo)。在對預(yù)期信號既定補(bǔ)償處，以1Hz帶寬為單位來測量相位噪聲；頻譜純度：頻率穩(wěn)定度的一種頻域量度，它通常用信號邊帶的噪聲功率譜中每赫茲帶寬的噪聲功率相對于總信號功率的分貝數(shù)來表示；諧波失真：用不希望的信號頻譜分量和有用信號頻率的諧波關(guān)系描述的非線形失真；再現(xiàn)性：振蕩器經(jīng)過規(guī)定的時間間隔，再加電一段時間后返回原來頻率的能力；輸出功率：施加規(guī)定電壓和規(guī)定負(fù)載下，振蕩器消耗的電能，用電壓和消耗電流的積表示；輸出電壓（正弦波）：施加規(guī)定的電壓和負(fù)載，在規(guī)定的時間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定后，用RF表測得的有效值或用示波器測量電壓峰-峰值后換算的有效值。 溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）