晶振又稱為石英晶體振蕩器，簡(jiǎn)稱晶振，它現(xiàn)在被廣泛運(yùn)用于家用電器和通信設(shè)備中，它具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點(diǎn)。下面，賢集網(wǎng)的小編就來(lái)為大家介紹一下晶振的概念、分類、應(yīng)用以及作用原理。

晶振的概念

石英晶體振蕩器，石英諧振器簡(jiǎn)稱為晶振，它是利用具有壓電效應(yīng)的石英晶體片制成的。

這種石英晶體薄片受到外加交變電場(chǎng)的作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，當(dāng)交變電場(chǎng)的頻率與石英晶體的固有頻率相同時(shí)，振動(dòng)便變得很強(qiáng)烈，這就是晶體諧振特性的反應(yīng)。

利用這種特性，就可以用石英諧振器取代LC(線圈和電容)諧振回路、濾波器等。由于石英諧振器具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于家用電器和通信設(shè)備中。

晶振的分類

按制作材料，分為石英晶振和陶瓷晶振。

晶振的類型：

1、簡(jiǎn)單晶振(XO)：這是最基本的類型，其穩(wěn)定性完全由晶體諧振器本身的固有特性決定。 MHz范圍內(nèi)的較高頻率晶體由石英棒制成，其制造工藝應(yīng)滿足：即使環(huán)境溫度在-55℃至+125℃(-67°F至 +257°F)之間變化，也可提供相對(duì)穩(wěn)定的頻率。即使在這么寬的溫度范圍內(nèi)，適當(dāng)切割的石英晶體也可實(shí)現(xiàn)±25ppm的穩(wěn)定性。與諸如隨溫度變化可達(dá)1％(10,000ppm)或更高的LC振蕩電路等其它無(wú)源諧振器相比，晶體振蕩器的性能有了根本提升。但對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)，即使25ppm也不夠好，因此必須采用額外措施。

2、溫度補(bǔ)償晶振(TCXO)：如果固有頻率與石英晶體的溫度穩(wěn)定性不能滿足應(yīng)用要求，可以采用溫度補(bǔ)償單元。 TCXO使用溫度感測(cè)器件以及產(chǎn)生電壓曲線的電路晶振，在整個(gè)溫度范圍內(nèi)，該電壓曲線與晶體的頻率變化趨勢(shì)完全相反，所以可理想地抵消晶體的漂移。 根據(jù)TCXO的類型和溫度范圍，TCXO的典型穩(wěn)定性規(guī)范范圍為小于±0.5ppm至±5ppm。

3、恒溫控制晶振(OCXO)：對(duì)于某些應(yīng)用，TCXO的頻率-溫度穩(wěn)定性指標(biāo)仍無(wú)法滿足要求。在這些情況下，可能需要OCXO。顧名思義，具有烤腔的振蕩器將晶體加熱到更高溫度，該被控溫度使得即使環(huán)境溫度可能變化很大，晶體的溫度也保持穩(wěn)定。由于晶體的溫度和振蕩器的敏感部分的變化很小，頻率-環(huán)境溫度穩(wěn)定性得到顯著改善。在環(huán)境溫度范圍內(nèi)，OCXO的穩(wěn)定性可以達(dá)到0.001ppm。然而，這種穩(wěn)定性的提升是以增加功耗為代價(jià)的，將熱量提供給烤腔當(dāng)然需要能量。典型的OCXO可能需要1到5W的功率來(lái)維持內(nèi)部溫度。在開(kāi)機(jī)后，還需要等待溫度和頻率穩(wěn)定下來(lái)的暖機(jī)時(shí)間，取決于晶振類型，暖機(jī)時(shí)長(zhǎng)通常從1分鐘到10多分鐘。

4、壓控晶振(VCXO)：在一些應(yīng)用中，期望能夠調(diào)諧或調(diào)整振蕩器的頻率，以便將其鎖相到鎖相環(huán)中的參考、或還可能是對(duì)波形進(jìn)行調(diào)制。VCXO通過(guò)電子頻率控制(EFC)電壓輸入提供此功能。對(duì)于某些專用器件，VCXO的調(diào)諧范圍規(guī)范可能在±10ppm到±100ppm(甚至更高)。

石英晶體振蕩器定義：

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，它的基本結(jié)構(gòu)大致是從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡(jiǎn)稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個(gè)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(jiǎn)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。

石英晶體振蕩器分類：

（1）、非溫度補(bǔ)償式晶體振蕩器。

（2）、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）。

（3）、電壓控制晶體振蕩器（VCXO）。

（4）、恒溫控制式晶體振蕩器（OCXO）。

（5）、數(shù)字化/μp補(bǔ)償式晶體振蕩器（DCXO/MCXO）。

其中，無(wú)溫度補(bǔ)償式晶體振蕩器是最簡(jiǎn)單的一種，在日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS）中，稱其為標(biāo)準(zhǔn)封裝晶體振蕩器（SPXO）。