石英晶體振蕩器 

石英晶片之所以能當(dāng)為振蕩器使用，是基于它的壓電效應(yīng)：在晶片的兩個極上加一電場，會使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形；在石英晶片上加上交變電壓，晶體就會產(chǎn)生機(jī)械振動，同時機(jī)械變形振動又會產(chǎn)生交變電場，雖然這種交變電場的電壓極其微弱，但其振動頻率是十分穩(wěn)定的。當(dāng)外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率(由晶片的尺寸和形狀決定)相等時，機(jī)械振動的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為“壓電諧振”。

在電子學(xué)上，通常將含有晶體管元件的電路稱作“有源電路”，而僅由電阻、電容元件組成的電路稱作“無源電路”。
無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。

無源晶振是有2個引腳的無極性元件，需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準(zhǔn)確；有源晶振有4只引腳，是一個完整的振蕩器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和電阻、電容元件，因此體積較大。

晶體振蕩器是一種時間/頻率器件，由晶體諧振器和振蕩電路組成。

石英晶體振蕩器

按照其功能類型可分為四種：

SPXO 簡單封裝晶體振蕩器,沒有電壓控制和溫度補償，頻率溫度特性取決于晶體單元，

稱為SPXO（Simple Packaged Crystal Oscillator ）或時鐘（Clock）晶振、鐘振。

VCXO電壓控制晶體振蕩器，壓控晶振就是利用改變控制電壓來實現(xiàn)對輸出頻率的調(diào)整，簡稱為VCO。壓控振蕩器內(nèi)部電路是由變?nèi)荻O管和石英晶體振蕩器電路組成的。變?nèi)荻O管是串聯(lián)在頻率控制回路當(dāng)中，通過改變加載在變?nèi)荻O管上的電壓來調(diào)整石英振蕩器的振蕩頻率，實現(xiàn)對輸出頻率的微調(diào)。壓控晶振比普通SPXO晶振使用要靈活得多。因為它的輸出頻率可以實現(xiàn)微調(diào)，通過調(diào)整使輸出頻率達(dá)到*理想狀態(tài)。由于電壓控制腳是一個輸入腳，很容易帶入其他雜散信號，因此，在使用時要特別注意。壓控晶振廣泛應(yīng)用在工業(yè)和電信領(lǐng)域。

TCXO 溫度補償晶體振蕩器，通過附加的溫度補償電路使由周圍溫度變化產(chǎn)生的振蕩頻率變化量削減的一種石英晶體振蕩器。

溫補晶振中，對石英晶體振子頻率溫度漂移的補償方法主要有直接補償和間接補償兩種類型

（1）直接補償型 直接補償型溫補晶振TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路，在振蕩器中與石英晶體振子串聯(lián)而成的。在溫度變化時，熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯(lián)電容容值相應(yīng)變化，從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補償方式電路簡單，成本較低，節(jié)省印制電路板（PCB）尺寸和空間，適用于小型和低壓小電流場合。但當(dāng)要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時，直接補償方式并不適宜。

（2）間接補償型 間接補償型又分模擬式和數(shù)字式兩種類型。模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度－電壓變換電路，并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變?nèi)荻O管上，通過晶體振子串聯(lián)電容量的變化，對晶體振子的非線性頻率漂移進(jìn)行補償。該補償方式能實現(xiàn)±0.5ppm的高精度，但在3V以下的低電壓情況下受到限制。數(shù)字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加上等模/數(shù)（A/D）變換器，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該法可實現(xiàn)自動溫度補償，使晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度非常高，但具體的補償電路比較復(fù)雜，成本也較高，只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況。

OCXO恒溫控制晶體振蕩器，多采用功率器件直接加熱的方法，一些指標(biāo)要求很高的

恒溫晶振使用恒溫槽。恒溫晶振（OCXO）是利用恒溫槽使晶體振蕩器或石英晶體振子的溫度保持恒定，將由周圍溫度變化引起的振蕩器輸出頻率變化量削減到*小的晶體振蕩器。在恒溫晶振OCXO中，有的只將石英晶體振子置于恒溫槽中，有的是將石英晶體振子和有關(guān)重要元器件置于恒溫槽中，還有的將石英晶體振子置于內(nèi)部的恒溫槽中，而將振蕩電路置于外部的恒溫槽中進(jìn)行溫度補償，實行雙重恒溫槽控制法。

石英晶體振蕩器 常規(guī)批量生產(chǎn)可達(dá)到的穩(wěn)定度：

           SPXO        VCXO       TCXO           OCXO

 0-70℃   ±10 ppm   ±10 ppm    ±0.1 ppm    ±0.001 ppm

-20-70℃  ±25 ppm   ±25 ppm    ±0.28 ppm   ±0.01 ppm

-40-85℃  ±30 ppm   ±30 ppm    ±0.28 ppm    ±0.01 ppm

-55-125℃ ±50 ppm   ±50 ppm    ±1.0 ppm     ±N/A