1、石英晶體諧振器簡介
石英晶體諧振器是一種用于穩(wěn)定頻率和選擇頻率的重要電子元件。在有線通訊、無線通訊、廣播電視、衛(wèi)星通訊、導(dǎo)航、電子測量儀器、微機(jī)處理、數(shù)字智能儀表、鐘表、汽車等各種軍用和民用產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。我公司的石英晶體諧振器不僅廣泛應(yīng)用于國家重點(diǎn)軍事及航天工程中，也為神舟系列飛船及其運(yùn)載火箭進(jìn)行了多次成功配套。
2、石英晶體諧振器常用名詞術(shù)語
1) 標(biāo)稱頻率：晶體元件技術(shù)規(guī)范中規(guī)定的頻率，通常標(biāo)識在產(chǎn)品外殼上，它與晶體元件的實(shí)際工作頻率有一定的差值。
2) 工作頻率：晶體元件與其電路一起產(chǎn)生的振蕩頻率。
3) 調(diào)整頻差：在規(guī)定條件下，基準(zhǔn)溫度（25℃±2℃）時工作頻率相對于標(biāo)稱頻率所允許的最大偏差。
4) 溫度頻差：在規(guī)定條件下，在工作溫度范圍內(nèi)相對于基準(zhǔn)溫度（25℃±2℃）時工作頻率的允許最大偏差。
5) 總頻差：在規(guī)定條件下，在工作溫度范圍內(nèi)相對于標(biāo)稱頻率所允許的最大偏差。
6) 等效電阻（ESR1，Rr1，R1）：又稱諧振電阻。在規(guī)定條件下，石英晶體諧振器不串聯(lián)負(fù)載電容在諧振頻率時的電阻。
7) 負(fù)載諧振電阻（RL）：在規(guī)定條件下，石英晶體諧振器和負(fù)載電容串聯(lián)后在諧振頻率時的電阻。
8) 靜電容（C0）：等效電路中與串聯(lián)臂并接的電容，也叫并電容。
9) 負(fù)載電容（Cl）：從石英晶體諧振器插腳兩端向振蕩電路方向看進(jìn)去的全部有效電容為該振蕩器加給石英晶體諧振器的負(fù)載電容。
10) 頻率牽引靈敏度（Ts）：為相對頻率牽引范圍對負(fù)載電容的變化率，即負(fù)載電容變化1pF時頻率的相對變化值，它反映改變負(fù)載電容時引起頻率變化的靈敏度，也稱頻率可調(diào)性。
11) 激勵電平：為石英晶體諧振器工作時消耗的有效功率。
12) 基頻：在振動模式最低階次的振動頻率。
13) 泛音：晶體振動的機(jī)械諧波。泛音頻率與基頻頻率之比接近整數(shù)倍但不是整數(shù)倍，這是它與電氣諧波的主要區(qū)別。泛音振動有3次泛音，5次泛音，7次泛音，9次泛音等。
3、石英晶體諧振器應(yīng)用指南
1）負(fù)載電容的選擇：負(fù)載電容與石英諧振器一起決定振蕩器的工作頻率，通過調(diào)整負(fù)載電容，一般可以將振蕩器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱值。產(chǎn)品說明書中規(guī)定的負(fù)載電容既是一個測試條件，也是一個使用條件，這個值可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)調(diào)整，負(fù)載電容太大時雜散電容影響減少，但可調(diào)范圍下降；負(fù)載電容小時可調(diào)范圍增加，但雜散電容影響增加，負(fù)載電阻增加，甚至起振困難。負(fù)載電容標(biāo)為∞（Series）即為串聯(lián)諧振。
晶體工作在基頻時，其負(fù)載電容的標(biāo)準(zhǔn)值為15pF、20pF、30pF、50pF、100pF。而泛音晶體經(jīng)常工作在串聯(lián)諧振，在使用負(fù)載電容的地方，其負(fù)載電容值最好從下列標(biāo)準(zhǔn)值中選擇：8pF、12pF、15pF、20pF、30pF。負(fù)載電容的計算方法為：
2）基頻、泛音不同振動模式下晶體典型應(yīng)用電路為：
泛音晶體振蕩器的電路與基頻稍有不同，它多了一個選頻回路，將基頻濾掉。當(dāng)應(yīng)用于CMOS振蕩電路時，為了將激勵電平保持在特定的數(shù)值范圍內(nèi)，獲得穩(wěn)定的振蕩，電路圖中的Rd是必不可少的。
3）激勵電平的影響：一般來講，AT切晶體激勵電平的增大，其頻率變化是正的。產(chǎn)品說明書中每種產(chǎn)品規(guī)定的激勵電平值是一個測試條件，也是一個使用條件，實(shí)際使用中激勵電平可以適當(dāng)調(diào)整。激勵電平過高會引起非線性效應(yīng)，導(dǎo)致可能出現(xiàn)寄生振蕩、嚴(yán)重?zé)犷l漂、過應(yīng)力頻漂及電阻突變。當(dāng)激勵電平過低的時候則會造成起振阻力不易克服、工作不良及指標(biāo)不穩(wěn)定。常用標(biāo)準(zhǔn)有50uW、100uW、300uW、500uW、1000 uW。