晶体振荡器的发展

1、小型化、薄片化和片式化：为满足移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短小的要求，石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。例如tcxo这类器件的体积缩小了30～100倍。采用smd封装的tcxo厚度不足2mm，目前5×3mm尺寸的器件已经上市。

2、---与高稳定度，目前无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm，vcxo的频率稳定度在10～7℃范围内一般可达±20～100ppm，而ocxo在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001～5ppm，vcxo控制在±25ppm以下。

3、低噪声，高频化，在gps通信系统中是不允许频率颤抖的，相位噪声是表征振荡器频率颤抖的一个重要参数。目前ocxo主品的相位噪声性能有很大---。除vcxo外，其它类型的晶体振荡器输出频率不超过200mhz。例如用于gsm等移动电话的ucv4系列压控振荡器，其频率为650～1700 mhz，电源电压2.2～3.3v，工作电流8～10ma。

4、低功能，快速启动，低电压工作，低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势。电源电压一般为3.3v。目前许多tcxo和vcxo产品，电流损耗不超过2 ma。石英晶体振荡器的快速启动技术也取得突破性进展。例如日本精工生产的vg—2320sc型vcxo，在±0.1ppm规定值范围条件下，频率稳定时间小于4ms。日本东京陶瓷公司生产的smd tcxo，在振荡启动4ms后则可达到额定值的90[%]。oak公司的10～25 mhz的ocxo产品，在预热5分钟后，则能达到±0.01 ppm的稳定度。

石英晶体振荡器的工作原理

石英晶体的化学成分是二氧化硅，可以用做振荡电路，是利用它的压电效应。当交变电压施加于石英晶片时，晶片将随交变电压的频率产生周期性的机械振动；同时，机械振动在晶片产生电荷而形成交变电流。一般来说，这种机械振动的振幅很小，而振动频率很稳定。但当外加信号源的频率与晶体的固有频率相等时，晶体便发生共振，此时晶体外电路的交变电流也较大，这个现象称为石英晶体的压电谐振。因为晶体振荡电路的频率稳定性---，所以广泛应用于电子系统中，为其提供基准时钟。

谐振器的稳频条件

负载电容。石英谐振器一般作为电感组件在振荡电路中起稳频作用，而电路的其它组件均可等效为一个负载电容与石英谐振器的等效参数及频率稳定度带来影响。

从石英晶振元件两脚向振荡电路方向看进去的所有有效电容，就是该振荡电路加给石英晶振的负载电容。负载电容同石英晶振共同决定电路的工作频率。

通过调整负载电容，就可以将振荡电路的工作频率调整到标称值。负载电容选用要合理，电容太大时，杂散电容影响减小，但微调率下降; 容值太小时，微调率增加，但杂散电容影响增加、负载谐振电阻增加， 甚至起振困难。