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晶体振荡器的的稳定度

晶体振荡器频率稳定度是振荡电路的重要技术指标，在一般LC振荡电路中，尽管采取各种稳频措族，其频率稳定仅能达到10负4次方~10负5次方量级。如果要求频率稳定度优于10负5次方量级，就必须采用晶体振荡电路。晶体振荡电路是采用石英谐振器作为振荡回路元件的电路，它是利用石英谐振器的谐振特性控制和稳定振荡电路的振荡频率。石英谐振器是从石英晶体中按一定方位角切下为AT、BT、CT、DT、ET、GT和X+5等切型。常用的几种切型的主要性能见表5.3-3石英片的振动具有多谐性，除基频振动外，还有奇次谐波的泛音振动。一个石英谐振器既可利用其基频振动，也可利用其泛音振动，方波输出晶振生产厂家，前者称为基音晶体，后者称为泛音晶体。泛音晶体和基音晶体的等效电路（见图5.1-10)相同，但参数值不同。泛音频率与基音频率不成整数倍关系，方波输出晶振价格，只在奇数倍附近，且不能同时存在。泛音晶体一般利用3次和5次的泛音振动，而很少采用9次以上的泛音振动。由于石英谐振器具有极高的Q值，很小的P值，良好的物理与化学稳定性以及很高的回路标准性，因而，晶体振荡电路具有很高的频率稳定度。一般采用低精度石英谐振器时，频率稳定度可达10负5次方量级。

晶振起振原理

石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应，从物理学中知道，若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力，方波输出晶振报价，又会在相应的方向上产生电场，这种现象称为压电效应。

如在极板间所加的是交变电压，就会产生机械变形振动，同时机械变形振动又会产生交变电场。一般来说，方波输出晶振，这种机械振动的振幅是比较小的，其振动频率则是很稳定的。

但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（决定于晶片的尺寸）相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为压电谐振，因此石英晶体又称为石英晶体谐振器。其特点是频率稳定度很高。

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