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晶体谐振器的压电效应

石英晶体谐振器之所以有选频特性，是因为其具有“压电效应”和“压电谐振”现象，即在外加信号频率不同时，它可以呈现出不同的电抗特性，压电效应:机械力-----电荷电场

在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械玉力，则在晶片相应的方向上将产生电场

压电谐振:交变电压一频率相同的变形振动一交变电荷一回路中形成电流

晶体振荡器的选用

晶体振荡器被广泛应用到军、民用通信电台，微波通信设备，程控电话交换机，无线电综合测试仪，BP机、移动电话发射台，频率计数器、GPS、遥控移动设备等。它有多种封装，特点是电气性能规范多种多样。它有好几种不同的类型：电压控制晶体振荡器（VCXO）、温度补偿晶体振荡器（TCXO）、恒温晶体振荡器（OCXO），以及数字补偿晶体振荡器（MCXO或DTCXO），每种类型都有自己的性能。如果需要使设备即开即用，您就必须选用VCXO或温补晶振，如果要求稳定度在0.5ppm以上，则需选择数字温补晶振（MCXO）。模拟温补晶振适用于稳定度要求在5ppm～0.5ppm之间的需求。VCXO只适合于稳定度要求在5ppm以下的产品。在不需要即开即用的环境下，如果需要信号稳定度超过0.1ppm的，可选用OCXO。 晶体振荡器的主要特性之一是工作温度内的稳定性，它是决定振荡器价格的重要因素。稳定性愈高或温度范围愈宽，器件的价格亦愈高。工业级标准规定的-40～+75℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯，倘若-30～+70℃已经够用，那么就不必去追求更宽的温度范围。设计工程师要慎密决定特定应用的实际需要，然后规定振荡器的稳定度。指标过高意味着花钱愈多。晶体老化是造成频率变化的又一重要因素。根据目标产品的预期寿命不同，有多种方法可以减弱这种影响。晶体老化会使输出频率按照对数曲线发生变化，也就是说在产品使用的一年，这种现象才较为显著。例如，使用10年以上的晶体，其老化速度大约是一年的3倍。采用特殊的晶体加工工艺可以改善这种情况，也可以采用调节的办法解决，比如，可以在控制引脚上施加电压（即增加电压控制功能）等。

晶体振荡器原理

将电压施加到所述石英晶体的压电元件（电场的应用到），变形发生在压电体。这种现象发现者，雅克和皮埃尔居里是兄弟。电性能，通常是一个电容器作为其固有频率附近特定频率仅频带线圈作为电感性电抗充当具有。应用此原理的电子组件是晶体谐振器。AT是一种常见的晶体振荡器谐振器是压电晶体元件具有两个（晶体坯）电极由夹的石英振动元件在上笼的影片。由于石英振荡器会引起自由振动，因此波形会变成正弦波。

晶振的工作原理

晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，它是时钟电路中重要的部件，它的作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率，它就像个标尺，工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定，自然容易出现问题。由于制造工艺不断提高，现在晶振的频率偏差、温度稳定性、老化率、密封性等重要技术指标都很好，已不容易出现故障，但在选用时仍可留意一下晶振的质量。晶振在应用具体起到什么作用微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路；RC（电阻、电容）振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。RC振荡器能够快速启动，成本也比较低，但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差，会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。