石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的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。
石英晶体振荡器稳频原理
石英晶体振荡器所以能获得比10^-5更高的频率稳定度是由于采用石英晶体谐振器,它具 有以下优良性
能:
1、石英晶体振荡器的振荡频率主要由石英晶体谐振器的谐振频率fq决定,fq主要取 决于石英晶片的尺寸。
石英晶体的物理性能和化学性能都十分稳定,它的尺寸受外界条件如 温度、湿度、气压等变化的影响极小,使
其谐振频率fq十分稳定,因而石英晶体谐振器上标志的标称频率是十分稳定的,从而使石英晶体振荡器具有很
高的振荡频率稳定度。
2、与Q值只有200~300的普通LC回路相比,石英晶体谐振器具有很高的品质因数Q =104?106。因而,石
英晶体呈现的等效电抗x随频率的变化极其陡峭。当各种频率不稳 定因素使振荡回路的电抗产生±△X变化时,只
要晶体振荡频率f作微量变化,高Q的石英晶 体谐振器就可以产生一负正△X的电抗变化,来抵偿外界因素变化的
影响,使整个回路的总电抗 和∑X = 0,维持了反馈相位的平衡。这使石英晶体振荡器在晶体管参数、负载、供
电电压、 温度等外界因素变化的条件下,维持晶体振荡频率稳定不变的能力强。
3、石英晶体谐振器与晶体管等有源器件的接入系数极小,这大大减弱了晶体管的输出 电容、输入电容等参
数以及外电路中的不稳定因素对石英晶体振荡器决定频率系统的影响, 这也有利于提高石英晶体振荡器的频率
稳定度。石英晶体谐振器的等效阻抗很大,它与晶体管等有源器件只要保持较松的耦合就能维持振荡,石英晶
体谐振器与晶体管的接入系数p大 约是10^-3---10^-4量级。