晶體振盪器是怎麼分類的-晶體振盪器的基本分類

石英晶體振盪器分非温度補償式晶體振盪器、温度補償晶體振盪器(TCXO)、電壓控制晶體振盪器(VCXO)、恆温控制式晶體振盪器(OCXO)和數字化/μp補償式晶體振盪器(DCXO/MCXO)等幾種類型。其中，無温度補償式晶體振盪器是最簡單的一種，在日本工業標準(JIS)中 ，稱其為標準封裝晶體振盪器(SPXO)。下面，小編為大家講講晶體振盪器的基本分類，希望對大家有所幫助!

温度補償晶體振盪器(TCXO)是通過附加的温度補償電路使由周圍温度變化產生的振盪頻率變化量削減的一種石英晶體振盪器。TCXO中，對石英晶體振子頻率温度漂移的補償方法主要有直接補償和間接補償兩種類型：

⑴直接補償型 直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的温度補償電路，在振盪器中與石英晶體振子串聯而成的。在温度變化時，熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯電容容值相應變化，從而抵消或削減振盪頻率的温度漂移。該補償方式電路簡單，成本較低，節省印製電路板(PCB)尺寸和空間，適用於小型和低壓小電流場合。但當要求晶體振盪器精度小於±1pmm時，直接補償方式並不適宜。

⑵間接補償型 間接補償型又分模擬式和數字式兩種類型。模擬式間接温度補償是利用熱敏電阻等温度傳感元件組成温度-電壓變換電路，並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。數字化間接温度補償是在模擬式補償電路中的温度—電壓變換電路之後再加一級模/數(A/D)變換器，將模擬量轉換成數字量。該法可實現自動温度補償，使晶體振盪器頻率穩定度非常高，但具體的補償電路比較複雜，成本也較高，只適用於基地站和廣播電台等要求高精度化的情況。

TCXO發展現狀

TCXO在近十幾年中得到長足發展，其中在精密TCXO的研究開發與生產方面，日本居領先和主宰地位。在70年代末汽車電話用TCXO的體積達20 以上，目 前的主流產品降至0.4 ，超小型化的TCXO器件體積僅為0.27。在30年中，TCXO的體積縮小為1/50乃至1/100。日本京陶瓷公司採用迴流焊接方法生產的表面貼裝TCXO厚度由4mm降至2mm，在振盪啟動4ms後即可達到額定振盪幅度的90%。金石(KSS)集團生產的TCXO頻率範圍為2～80MHz，温度從-10℃到60℃變化時的穩定度為±1ppm或±2ppm;數字式TCXO的頻率覆蓋範圍為0.2～90MHz，頻率穩定度為±0.1ppm(-30℃～+85℃)。日本東澤通信機生產的TCO-935/937型片式直接温補型TCXO，頻率温度特性(點頻15.36MHz)為±1ppm/-20～+70℃，在5V±5%的電源電壓下的頻率電壓特性為±0.3ppm，輸出正弦波波形(幅值為1VPP)，電流損耗不足2mA，體積1 ，重量僅為1g。PiezoTechnology生產的X3080型TCXO採用表面貼裝和穿孔兩種封裝，正弦波或邏輯輸出，在-55℃～85℃範圍內能達到±0.25～±1ppm的精度。國內的產品水平也較高，如北京瑞華欣科技開發有限公司推出的TCXO(32～40MHz)在室温下精度優於±1ppm，第一年的頻率老化率為±1ppm，頻率(機械)微調≥±3ppm，電源功耗≤120mw。目 前高穩定度的TCXO器件，精度可達±0.05ppm。

高精度、低功耗和小型化，仍然是TCXO的研究課題。在小型化與片式化方面，面臨不少困難，其中主要的有兩點：一是小型化會使石英晶體振子的頻率可變幅度變小，温度補償更加困難;二是片式封裝後在其迴流焊接作業中，由於焊接温度遠高於TCXO的最大允許温度，會使晶體振子的頻率發生變化，若不採限局部散熱降温措施，難以將TCXO的頻率變化量控制在±0.5×10-6以下。但是，TCXO的技術水平的提高並沒進入到極限，創新的內容和潛力仍較大。

TCXO的應用

石英晶體振盪器的發展及其在無線系統中的應用，由於TCXO具有較高的頻率穩定度，而且體積小，在小電流下能夠快速啟動，其應用領域重點擴展到移動通信系統。TCXO作為基準振盪器為發送信道提供頻率基準，同時作為接收通道的第一級本機振盪器;另一隻TCXO作為第2級本機振盪器，將其振盪信號輸入到第2變頻器。目 前 移動電話要求的頻率穩定度為0.1～2.5ppm(-30～+75℃)，但出於成本上的考慮，通常選用的規格為1.5～2.5ppm。移動電話用12～20MHz的TCXO代表性產品之一是VC-TCXO-201C1，採用直接補償方式，，由日本金石(KSS)公司生產。

應用：測試設備

頻率範圍：1MHz-160MHz

常用頻點：45 5.12 6 6.4 8.192 9.216 10 10.24 12 12.8 13 14.4 15.36 16.38 16.384 19.44 19.68 19.8 20 30.72 32.768 36.864 38.88 40 52 50 77.76 80 100 155.52

石英晶體振盪器 是利用石英晶體(二氧化硅的結晶體)的壓電效應 製成的.一種諧振器件，它的基本結構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塗敷銀層 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。石英晶體的壓電效應：若在石英晶體的兩個電極上加一電場，晶片就會產生機械變形。反之，若在晶片的兩側施加機械壓力，則在晶片相應的方向上將產生電場，這種物理現象稱為壓電效應。注意，這種效應是可逆的。如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會產生機械振動，同時晶片的機械振動又會產生交變電場。在一般情況下，晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大得多，這種現象稱為壓電諧振，它與LC迴路的諧振現象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關。

石英晶體振盪器分非温度補償式晶體振盪器、温度補償晶體振盪器(TCXO)、電壓控制晶體振盪器(VCXO)、恆温控制式晶體振盪器(OCXO)和 數字化/μp補償式晶體振盪器(DCXO/MCXO)等幾種類型。 其中，無温度補償式晶體振盪器是最簡單的一種，在日本工業標準(JIS)中，稱其為標準封裝晶體振盪器(SPXO)。現以SPXO為 例，簡要介紹一下石英晶體振盪器的結構與工作原理。