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晶体振荡器的的稳定度

     晶体振荡器频率稳定度是振荡电路的重要技术指标，上偏晶振单价，在一般LC振荡电路中，尽管采取各种稳频措族，其频率稳定仅能达到10负4次方~10负5次方量级。如果要求频率稳定度优于10负5次方量级，上偏晶振厂家，就**采用晶体振荡电路。晶体振荡电路是采用石英谐振器作为振荡回路元件的电路，它是利用石英谐振器的谐振特性控制和稳定振荡电路的振荡频率。石英谐振器是从石英晶体中按一定方位角切下为AT、BT、CT、DT、ET、GT和X+5等切型。常用的几种切型的主要性能见表5.3-3石英片的振动具有多谐性，上偏晶振，除基频振动外，还有奇次谐波的泛音振动。一个石英谐振器既可利用其基频振动，也可利用其泛音振动，前者称为基音晶体，后者称为泛音晶体。泛音晶体和基音晶体的等效电路（见图5.1-10)相同，但参数值不同。泛音频率与基音频率不成整数倍关系，只在奇数倍附近，且不能同时存在。泛音晶体一般利用3次和5次的泛音振动，而很少采用9次以上的泛音振动。由于石英谐振器具有较高的Q值，很小的P值，良好的物理与化学稳定性以及很高的回路标准性，因而，晶体振荡电路具有很高的频率稳定度。一般采用低精度石英谐振器时，频率稳定度可达10负5次方量级。

石英晶体振荡器的应用

石英钟走时准、耗电省为其优点。不论是老式石英钟或是新式多功能石英钟都是以石英晶体振荡器为电路，上偏晶振**，其频率精度决定了电子钟表的走时精度。石英晶体振荡器原理的示意如图3所示，其中V1和V2构成CMOS反相器石英晶体Q与振荡电容C1及微调电容C2构成振荡系统，这里石英晶体相当于电感。振荡系统的元件参数确定了振频率。一般Q、C1及C2均为外接元件。另外R1为反馈电阻，R2为振荡的稳定电阻，它们都集成在电路内部。故无法通过改变C1或C2的数值来调整走时精度。但此时仍可用加接一只电容C有方法，来改变振荡系统参数，以调整走时精度。根据电子钟表走时的快慢，调整电容有两种接法:若走时偏快，则可在石英晶体两端并接电容C，如图4所示。此时系统总电容加大，振荡频率变低，走时减慢。若走时偏慢，则可在晶体支路中串接电容C。如图5所示。此时系统的总电容减小，振荡频率变高，走时增快。只要经过耐心的反复试验，就可以调整走时精度。因此，晶振可用于时钟信号发生器。

晶体振荡器的特性

温度特性:指在其他条件不变的情况下，温度对其频率稳定度的影响

电压特性:指在其他条件不变的情况下，电压的变化(小幅度纹波)对其频率稳定度的影响

压控电压:有些晶振会有一个VC脚位，通过外加电压调节输出频率，一般牵引范围在PPM级别

杂散:指相噪曲线上的一些毛刺，源于放大器或者混频器的噪音

短期稳定性:理想的振荡器的输出电压为正弦曲线。实际的振荡器输出电压由于噪声的影响是偏移的正弦曲线的

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