石英石晶振电路分非温度补偿式晶振电路、温度补偿晶振电路（TCXO）、工作电压操纵晶振电路（VCXO）、控温操纵式晶振电路（OCXO）和智能化/μp赔偿式晶振电路（DCXO/MCXO）等多种种类。在其中，无温度补偿式晶振电路是最容易的一种，在日本行业标准（JIS）中，称其为规范封裝晶振电路（SPXO）。简略介绍一下石英晶振的结构特征与原理。

　　石英谐振器，有纯天然的也是有人工合成的，是一种主要的压电式晶体材料。石英谐振器自身并不是震荡器，它仅有凭借数字功放鼓励和微波感应器电抗网络即可造成震荡。SPXO主要是由品质因素（Q）很高的晶体谐振器（即结晶振子）与意见反馈式谐振电路构成的。石英谐振器振子是震荡器中的主要元器件，结晶的頻率（基频或n次谐波电流頻率）以及溫度特点在较大水平上在于其激光切割趋向。石英石晶体谐振器的主要构造、（金属材料壳）封裝以及闭合电路。

　　只需在结晶振子板极上增加交替变化工作电压，便会使芯片造成机械设备形变震动，此情况即说白了逆热电效应。当加上电流頻率相当于晶体谐振器的共振频率时，便会产生压电式串联谐振，进而造成 设备形变的震幅忽然扩大。

　　一、紫水晶原材料基本上特点

　　石英石晶振电路是运用石英谐振器（二氧化硅的结晶） 的热电效应做成的一种串联谐振元器件，它的基础组成大概是：从一块石英谐振器上按一定方向角切下片状，在它的两种相应表面涂覆银层做为电级，在每一个电级上各焊一根导线收到引脚上，再再加上封裝机壳，就组成了石英石晶体谐振器，通称为石英谐振器或结晶、晶振电路。其商品一般用塑料外壳封裝，也有效夹层玻璃壳、瓷器或塑胶封裝的。

　　石英谐振器在工作压力的作用下发生变形，与此同时造成电极化。其电极化抗压强度与工作压力正相关，这类情况就称“正热电效应”。相反，在电磁场功效下，结晶造成变形，其变形尺寸与场强正相关，这类情况称“逆热电效应”。（详细信息还可以查询YXC扬兴官方网站《晶体的压电效应》）

　　石英谐振器的压电式效应图：（a） 热电效应（b） 正热电效应（c） 逆热电效应

　　在二十多类具备热电效应的结晶中，石英谐振器是无线通信机器设备中更为认同的材质之一。它的冲击韧性高，物理学特性平稳，内耗损劣等，用它做成的元件被普遍用在頻率调节和工作频率挑选电源电路中。石英石片的趋向不一样，其压电式特点、延展性性能和抗压强度特点就不一样，用它来生产的谐振器的特性也不一样，已经发觉了几十种有效的激光切割方法。

　　二、石英谐振器的稳频标准

　　石英晶振的频率稳定度与下列三层面相关：负荷电容器、鼓励脉冲信号和頻率溫度特点。

　　1 、负荷电容器。石英谐振器一般做为电感器部件在谐振电路中起稳频功效，而电源电路的其他部件均可等效电路为一个负荷电容器与石英谐振器的等效电路主要参数及频率稳定度产生危害。

　　从石英晶振元器件两脚向谐振电路方位看进来的全部合理电容器，便是该谐振电路加给石英晶振的负荷电容器。负荷电容器同石英晶振一同决策电源电路的输出功率。根据调节负荷电容器，就可以将谐振电路的输出功率调节到允差值。负荷电容器采用要有效，电容器很大时，杂散电容器危害减少，但调整率降低； 阻值太钟头，调整率提升，但杂散电容器危害提升、负荷串联谐振电阻器提升， 乃至起振艰难。

　　2 、鼓励脉冲信号。一般取70 -100uA 为宜，用鼓励输出功率表明时，一般取1 -100uW 为宜。鼓励脉冲信号的高低可以直接危害石英谐振器的特性，因此 电源电路设计师一定要严控石英谐振器在要求的鼓励脉冲信号下工作中，便于充分运用石英谐振器的特性。一般来讲，鼓励脉冲信号偏小针对长稳有益，鼓励脉冲信号稍大针对短稳有益。可是鼓励脉冲信号很大，石英石片震动强，震动地区溫度上升，石英石片内造成温度场，会使频率稳定度减少；鼓励脉冲信号过大，因为机械设备变形超出弹性限度而造成永久的晶格常数偏移，使頻率造成永久的转变，乃至有时候会把石英石片振坏；鼓励脉冲信号过大，会使等效电阻提升，Q 值降低，电阻器溫度特点和頻率溫度特点越来越不规律；鼓励脉冲信号过大，非常容易激发内寄生震动，与此同时还会继续使脆化增大。自然，鼓励脉冲信号过低也会使频率稳定度缩小而危害短期内稳定性，鼓励脉冲信号太低，谐振器不容易起振，危害工作中的稳定性和稳定性。因此 谐振器应用应依据不一样的规定严控鼓励脉冲信号，更不可以为了更好地扩大輸出而随便提升鼓励脉冲信号。

　　3 、頻率溫度特点。

　　三、石英石谐振电路的构成与设计方案

　　石英石谐振电路的类型许多，但基本上电源电路仅有两大类：串联晶振电路和串连晶振电路。前面一种石英谐振器是以串联谐振的方式发生，而后面则是以并联谐振的方式发生。石英石谐振电路关键由IC、石英谐振器XTAL 、电阻器、PCB 等构成，下边对各构成部分做简易表明：（详细信息还可以查询YXC扬兴官方网站《晶振内部结构》）

　　1、IC：可依据好用的需用随意采用，如CMOS 反方向器IC;专用型震荡IC;规模性的数据IC 中备用石英石震荡门。

　　2 、负荷特点：谐振电路（去除CRYSTAL） ，具备一个负阻特点（用互联网频谱仪） ，谐振电路负电阻值（平方根） 务必超过3 倍的CRTSTAL 阻值（ CRYS2TAL ESR/ RR） ，谐振电路才能够平稳的震荡。

　　3 、电容器：可依据使用者的必须采用内置式或传统式构造的商品，可是应特别注意挑选适用高频率的、无耗的，采用NP0 系列产品的温度系数商品。

　　电阻器：在挑选规格的与此同时特别注意功能损耗的达到。

　　4 、PCB ：留意能达到高频率的应用场所和留意尽可能减少路线的遍布主要参数，大规模接地装置和一点式接地装置方法的采取。必须的情况下应留意EMI 的安全防护。

　　5 、石英谐振器XTAL ：頻率超过1MHz 的谐振器应取用ATMODE ，可依据使用者的必须挑选适宜的尺寸和封裝的结晶。关键电荷指标值： FL 、ESR 的CLOCK必须采用FL 及尺寸公差，并按Cg/ Cd 值，测算而得CL =

　　（Cs ：路线遍布杂散电容器）

　　6 、ESR ：企业Ω，操作温度范畴的頻率尺寸公差。

　　恰当的选择Cg/ Cd 的值将有益于谐振电路的运行平稳，并能使震荡頻率达到应用的CL K 规定。其选择的流程以下：

　　（1） 最先应当依照- R 的必须挑选Cg/ Cd ，在达到TS 的状况下应尽可能小些，维持较高的- R 以确保震荡的可靠性。当不能满足- R 规定时要充分考虑对IC 的特点再次点评、挑选。

　　（2） Rf 值选择：拿取的XTAL 为基本上波的情况下，Rf采用1MΩ；3RD 方式的XTAL 时需考虑到截止频率务必界于基频与3RD 的正中间以确保3RD 工作中一切正常为标准，一般 Rf 电阻值在2 - 15KΩ 间。

　　（3） 为了更好地防止对XTAL 的过激发而危害线路的常规工作中，提议选用Rr 以操纵XTAL 的鼓励输出功率；其标值视頻率多少可在33 - 68Ω间选择。

　　（4） 针对有EMI 规定的谐振电路设计方案中务必选择SEAM 焊封4PAD 的晶体谐振器，与此同时授予有效接地装置方法，可达到EMI 安全防护的要求。

　　四、发展趋向

　　石英石商品与其余的电子元器件一样向着轻巧简短演变。石英石商品从1990 年逐渐向着SMD 的角度发展趋势，1998 年逐渐又向中小型SMD 的角度发展趋势，因而轻巧简短的竞争力也就此后日趋激烈起來。伴随着CPU 的运行效率的加速，石英谐振器和石英石震荡器的高频率化过程也在加速。在石英石紫水晶的热电效应发展趋势迄今，将步入关键的次数操纵部件发展趋势的新世界。

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