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晶體振蕩器工作原理

晶振具有壓電效應(yīng)，即在晶片兩極外加電壓后晶體會(huì)產(chǎn)生變形，反過來如外力使晶片變形，則兩極上金屬片又會(huì)產(chǎn)生電壓。如果給晶片加上適當(dāng)?shù)慕蛔冸妷海蜁?huì)產(chǎn)生諧振（諧振頻率與石英斜面傾角等有關(guān)系，且頻率一定）。晶振利用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體，在共振的狀態(tài)下工作可以提供穩(wěn)定、準(zhǔn)確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率精度可達(dá)百萬分之五十。利用該特性，晶振可以提供較穩(wěn)定的脈沖，廣泛應(yīng)用于微芯片的時(shí)鐘電路里。晶片多為石英半導(dǎo)體材料，外殼用金屬封裝。 

晶振常與主板、南橋、聲卡等電路連接使用。晶振可比喻為各板卡的“心跳”發(fā)生器，如果主卡的“心跳”出現(xiàn)問題，必定會(huì)使其他各電路出現(xiàn)故障。

晶體振蕩器的電路

晶體振蕩器電路通過從石英諧振器獲取電壓信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行放大并將其反饋回諧振器來維持振蕩。石英的膨脹和收縮速率是諧振頻率，由晶體的切割和尺寸決定。當(dāng)產(chǎn)生的輸出頻率的能量與電路中的損耗匹配時(shí)，可以維持振蕩。

振蕩器晶體具有兩個(gè)導(dǎo)電板，在它們之間夾有一塊石英片或音叉。在啟動(dòng)期間，控制電路會(huì)將晶體置于不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，并且由于系統(tǒng)中的正反饋，因此任何微小的噪聲被放大，增加振蕩。晶體諧振器也可以看作是該系統(tǒng)中的高頻率選擇濾波器：它僅使諧振頻帶周圍的頻率范圍很窄，從而使其他所有信號(hào)衰減。只有諧振頻率有效。當(dāng)振蕩器放大從晶體發(fā)出的信號(hào)時(shí)，晶體頻帶中的信號(hào)變得更強(qiáng)，主導(dǎo)了振蕩器的輸出。石英晶體的窄共振帶濾除了所有不需要的頻率。

 晶體振蕩器的優(yōu)點(diǎn)

a) 直接應(yīng)用不需調(diào)整晶體頻率；

b) 可得到晶體理論上的頻率溫度穩(wěn)定度；

c) 振蕩回路上可以附加多功能高標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用；

d) 可以實(shí)現(xiàn)電路匹配，電性能更加穩(wěn)定，還可以對(duì)某項(xiàng)電性能進(jìn)一步傾向性優(yōu)化，來滿足特定需求。比如：低功耗，超寬溫，低相噪低抖動(dòng)，差分輸出，多波形選擇，排除電磁干擾晶振，壓控晶振，溫補(bǔ)晶振，恒溫晶振，可編程晶振，特高頻晶振等等。

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