石英晶體振蕩器是精度和高穩固度的振蕩器，被普遍使用于彩電、盤算機、遙控器等各種振蕩電路中，以及通訊體系頂用于頻率發作器、爲數據處置設置裝備擺設孕育發生時鍾旌旗燈號和爲特定體系供應基准旌旗燈號。
一、石英晶體振蕩器的根本道理
1、石英晶體振蕩器的構造
石英晶體振蕩器是應用石英晶體（二氧化矽的結晶體）的壓電效應制成的一種諧振器件，它的根本組成大抵是：從一塊石英晶體上按方位角切下薄片（簡稱爲晶片，它能夠是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個對應面上塗敷銀層作爲電極，在每個電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就組成了石英晶體諧振器，簡稱爲石英晶體或晶體、晶振。其産物普通用金屬外殼封裝，也有效玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。下圖是一種金屬外殼封裝的石英晶體構造表示圖。

2、壓電效應
若在石英晶體的兩個電極上加一電場，晶片就會孕育發生機器變形。反之，若在晶片的兩側施加機器壓力，則在晶片響應的偏向大將孕育發生電場，這種物理征象稱爲壓電效應。假如在晶片的南北極上加交變電壓，晶片就會孕育發生機器振動，同時晶片的機器振動又會孕育發生交變電場。在普通狀況下，晶片機器振動的振幅和交變電場的振幅，但當外加交變電壓的頻率爲某一特定值時，振幅顯著，比其他頻率下的振幅大得多，這種征象稱爲壓電諧振，它與LC回路的諧振征象類似。它的諧振頻率與晶片的切割方法、多少外形、尺寸等有關。
3、標記和等效電路
石英晶体谐振器的标记和等效电路如图2所示。当晶体不振动时，可把它当作一个平板电容器称为静电电容C，它的细与晶片的多少尺寸、电极面积有关，普通约几个PF到几十PF。当晶体振荡时，机器振动的惯性可用电感L吹刃�。普通L的值为几十mH 到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效，C的值很�。�普通只要0.0002～0.1pF。晶片振动时因摩擦而形成的消耗用R来等效，它的数值约为 100Ω。因为晶片的等效电感很大，而C很小，R也�。�因而回路的质量因数Q很大，可达1000～10000。加上晶片自身的谐振频率根本上只与晶片的切割方法、多少外形、尺寸有关，并且能够做得准确，因而应用石英谐振器构成的振荡电路可取得很高的频率稳固度。

4、諧振頻率
從石英晶體諧振器的等效電路可知，它有兩個諧振頻率，即（1）當L、C、R歧路發作串聯諧振時，它的等效阻抗�。�即是R）。串聯揩振頻率用fs示意，石英晶體關于串聯揩振頻率fs呈純阻性，（2）當頻率高于fs時L、C、R歧路呈理性，可與電容C。發作並聯諧振，其並聯頻率用fd示意。
依據石英晶體的等效電路，可定性畫出它的電抗—頻率特征曲線如圖2e所示。可見當頻率低于串聯諧振頻率fs大概頻率高于並聯揩振頻率fd時，石英晶體呈容性。在fs＜f＜fd極窄的範疇內，石英晶體呈理性。
二、石英晶體振蕩器範例特性
石英晶體振蕩器是由質量要素高的石英晶體振子（即諧振器和振蕩電路構成。晶體的質量、切割取向、晶體振子的構造及電路方式等，配合決議振蕩器的功能。電工委員會（IEC）將石英晶體振蕩器分爲4類：平凡晶體振蕩（TCXO），電壓節制式晶體振蕩器（VCXO），溫度賠償式晶體振蕩（TCXO），恒溫節制式晶體振蕩（OCXO）。當前開展中的另有數字賠償式晶體損振蕩（DCXO）等。
平凡晶体振荡器（SPXO）可孕育发生10^(-5)～10^ (-4)量的频率精度，规范频率1—100MHZ，频率稳固度是±100ppm。SPXO没有应用温度频率赔偿步伐，价钱贵，平日用作微处置器的时钟器件。封装尺寸范畴从21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。
電壓節制式晶體振蕩器（VCXO）的精度是10^(-6)～10^(-5)量，頻率範疇1~30MHz。低容差振蕩器的頻率穩固度是±50ppm。平日用于鎖相環路。封裝尺寸14×10×3mm。
溫度賠償式晶體振蕩器（TCXO）應用溫度器件停止溫度頻率賠償，頻率精度到達10^(-7)～10^(-6)量，頻率範疇1—60MHz，頻率穩固度爲±1～±2.5ppm，封裝尺寸從30×30×15mm至11.4×9.6×3.9mm。平日用于手持德律風、蜂窩德律風、雙向無線通訊設置裝備擺設等。
恒溫節制式晶體振蕩器（OCXO）將晶體和振蕩電路置于恒溫箱中，以消弭情況溫度變革對頻率的影響。OCXO頻率精度是10^(-10)至10^(-8)量，對某些使用以至到達高。頻率穩固度在四品種型振蕩器中高。
三、石英晶體振蕩器的重要參數
晶振的重要参数有标称频率，负载电容、频率精度、频率稳固度等。差别的晶振标称频率差别，标称频率多数标明在晶振外壳上。如常用平凡晶振标称频率有： 48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz～40.50 MHz等，关于请求的晶振频率可到达1000 MHz以上，也有的没有标称频率，如CRB、ZTB、Ja等系列。负载电容是指晶振的两条引线衔接IC块外部及内部一切有用电容之和，可看作晶振片在电路中串接电容。负载频率差别决议振荡器的振荡频率差别。标称频率雷同的晶振，负载电容纷歧定雷同。由于石英晶体振荡器有两个谐振频率，一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振：另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。以是，标称频率雷同的晶振交换时还需请求负载电容一至，不可以冒然交换，不然会形成电器事情不正常。频率精度和频率稳固度：因为平凡晶振的功能根本都能到达普通电器的请求，关于高等设置装备摆设还需求有的频率精度和频率稳固度。频率精度从10^(-4) 量级到10^(-10)量不等。稳固度从±1到±100ppm不等。这要依据详细的设置装备摆设需求而选择适宜的晶振，如通讯收集，无线数据传输等体系就需求高请求的石英晶体振荡器。因而，晶振的参数决议了晶振的质量和功能。在实践使用中要依据详细请求选择恰当的晶振，因差别功能的晶振其价钱差别，请求越低价格也越贵，普通选择需餍足请求。
四、石英晶體振蕩器的開展趨向
1、小型化、薄片化和片式化：为餍足挪动德律风为代表的便携式产物轻、薄、短小的请求，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变化。比方TCXO这类器件的体积减少了30～100。应用SMD 封装的TCXO厚度缺乏2mm，当前5×3mm尺寸的器件曾经上市。
2、高精度與高穩固度，當前無賠償式晶體振蕩器總精度也能到達±25ppm，VCXO的頻率穩固度在10～7℃範疇內普通可達±20～100ppm，而OCXO在統一溫度範疇內頻率穩固度普通爲±0.0001～5ppm，VCXO節制在±25ppm以下。
3、低噪声，高频化，在GPS通讯体系中是不容许频率哆嗦的，相位噪声是表征振荡器频率哆嗦的一个紧张参数。当前OCXO主流产物的相位噪声功能有很大改进。除VCXO外，别的范例的晶体振荡器输入频率不越200MHz。比方用于GSM等挪动德律风的UCV4系列压控振荡器，其频率为650～1700 MHz，电源电压2.2～3.3V，事情电流8～10mA。