石英晶體振蕩器的作用:石英晶體振蕩器也稱石英晶體諧振器,它用來穩定頻率和選擇頻率,是一種可以取代LC諧振回路的晶體諧振元件.石英晶體振蕩器廣泛地應用在電視機、影碟機、錄像機、無線通訊設備、電子鐘表、數字儀器儀表等電子設備中.
石英晶體振蕩器是目前精確度和穩定度最高的振蕩器,廣泛應用于全球定位系統(GPS)和移動通信等各種系統中.石英晶體振蕩器是由品質因素極高的石英晶體振子(即諧振器)和振蕩電路組成.石英晶體振蕩器分為4類:普通晶逭竦矗═CXO),電壓控制式晶體振蕩器(VCXO),溫度補償式晶體振蕩(TCXO),恒溫控制式晶體振蕩(OCXO).目前發展中的還有數字補償式晶體損振蕩(DCXO)等.
石英晶體振蕩器是利用石英晶體(二氧化硅的結晶體)的壓電效應制成的一種諧振器件,它的基本構成大致是:從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片,它可以是正方形、矩形或圓形等),在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳 上,再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體、晶振.其產品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的.
1.直接補償型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而成的.在溫度變化時,熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯電容容值相應變化,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.間接補償型又分模擬式和數字式兩種類型.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容二極管上,通過晶體振子串聯電容量的變化,對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償.該補償方式能實現±0.5ppm的高精度,但在3V以下的低電壓情況下受到限制.數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一級模/數(A/D)變換器,將模擬量轉換成數字量.該法可實現自動溫度補償,使晶體振蕩器頻率穩定度非常高,但具體的補償電路比較復雜,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.