石英晶体振荡器与石英晶体谐振器的差异解析

仲孙熙华

       石英晶体振荡器与石英晶体谐振器的优劣对比 石英晶体振荡器之所以能获得比10^-5更高的频率稳定度是由于采用石英晶体谐振器，并且它具有以下优良性能： (1) 石英晶体谐振器与晶体管等有源器件的接入系数极小，这大大减弱了晶体管的输出电容、输入电容等参数以及外电路中的不稳定因素对石英晶体振荡器决定频率系统的影响， 这也有利于提高石英晶体振荡器的频率稳定度。石英晶体谐振器的等效阻抗很大，它与晶体管等有源器件只要保持较松的耦合就能维持振荡，石英晶体谐振器与晶体管的接入系数p大 约是10^-3---10^-4量级。 (2) 与Q值只有200~300的普通LC回路相比，石英晶体谐振器具有很高的品质因数Q =104～106。因而，石英晶体呈现的等效电抗x随频率的变化极其陡峭。当各种频率不稳 定因素使振荡回路的电抗产生±△X变化时，只要晶体振荡频率f作微量变化，高Q的石英晶 体谐振器就可以产生一负正△X的电抗变化，来抵偿外界因素变化的影响，使整个回路的总电抗和∑X = 0,维持了反馈相位的平衡。这使石英晶体振荡器在晶体管参数、负载、供电电压、 温度等外界因素变化的条件下，维持晶体振荡频率稳定不变的能力强。 (3) 石英晶体振荡器的振荡频率主要由石英晶体谐振器的谐振频率fq决定，fq主要取 决于石英晶片的尺寸。石英晶体的物理性能和化学性能都十分稳定，它的尺寸受外界条件如温度、湿度、气压等变化的影响极小，使其谐振频率fq十分稳定，因而石英晶体谐振器上标志的标称频率是十分稳定的，从而使石英晶体振荡器具有很高的振荡频率稳定度。

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