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压控晶体振荡器与温补晶体振荡器密切的工作关系

来源：http://www.dgkjly.com 作者：帝国科技 2012年04月30

      帝国科技为你介绍：压控振荡器与温补晶体振荡器工作原理
石英晶体振荡器分非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器（TCXO）、
电压控制晶体振荡器（VCXO）、恒温控制式晶体振荡器（OCXO）
和数字化/μp补偿式晶体振荡器（DCXO/MCXO）等几种类型
其中，无温度补偿式晶体振荡器是最简单的一种，
" 在日本工业标准(JIS)中，称其为标准封装晶体振荡器（SPXO）。
现以SPXO为例，简要介绍一下石英晶体振荡器的结构与工作原理。 "

石英晶体，有天然的也有人造的，是一种重要的压电晶体材料。
石英晶体本身并非振荡器，它只有借示意图
助于有源激励和无源电抗网络方可产生振荡。
SPXO主要是由品质因数（Q）很高的晶体谐振器（即晶体振子）与反馈式振荡电路组成的。
石英晶体振子是振荡器中的重要元件，
晶体的频率（基频或n次谐波频率）及其温度特性在很大程度上取决于其切割取向

只要在晶体振子板极上施加交变电压，就会使晶片产生机械变形振动，
此现象即所谓逆压电效应。当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时，
就会发生压电谐振，从而导致机械变形的振幅突然增大

(a)石英晶振于的结构　
　（b）金属壳封装示图（c）等效电路　　
与金属板之间的静电电容；L、C为压电谐振的等效参量；
R为振动磨擦损耗的等效电阻。石英晶体谐振器存在一个串联谐振频率fos（1/2π），
同时也存在一个并联谐振频率fop（1/2π)。
由于Co?C，fop与fos之间之差值很小，
并且R?ωOL，R?1/ωOC，所以谐振电路的品质因数Q非常高（可达数百万）
，从而使石英晶体谐振器组成的振荡器频率稳定度十分高，可达10－12/日。
石英晶体振荡器的振荡频率既可近似工作于fos处，也可工作在fop附近，
因此石英晶体振荡器可分串联型和并联型两种。
用石英晶体谐振器及其等效电路，取代LC振荡器中构成谐振回路的电感（L）和电容（C）元件，

SPXO的总精度（包括起始精度和随温度、电压及负载产生的变化）可以达到±25ppm。
SPXO既无温度补偿也无温度控制措施，
其频率温度特性几乎完全由石英晶体振子的频率温度特性所决定。
在0～70℃范围内，SPXO的频率稳定度通常为20～1000ppm，SPXO可以用作钟频振荡器

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