晶振的基本原理及特性

晶振的基本原理及特性

晶振一般採用如圖1a的電容三端式(考畢茲) 交流等效振盪電路；實際的晶振交流等效電路如圖1b，其中Cv是用來調節振盪頻率，一般用變容二極管加上不同的反偏電壓來實現，這也是壓控作用的機理；把晶體的等效電路代替晶體後如圖1c。其中Co，C1，L1，RR是晶體的等效電路。

分析整個振盪槽路可知，利用Cv來改變頻率是有限的：決定振盪頻率的整個槽路電容C=Cbe,Cce,Cv三個電容串聯後和Co並聯再和C1串聯。可以看出：C1越小，Co越大，Cv變化時對整個槽路電容的 作用就越小。因而能“壓控”的頻率範圍也越小。實際上，由於C1很小(1E-15量級)，Co不能忽略(1E-12量級，幾PF)。所以，Cv變大時，降 低槽路頻率的作用越來越小，Cv變小時，升高槽路頻率的作用卻越來越大。這一方面引起壓控特性的非線性，壓控範圍越大，非線性就越厲害；另一方面，分給振 蕩的反饋電壓(Cbe上的電壓)卻越來越小，最後導致停振。

採用泛音次數越高的晶振，其等效電容C1就越小；因此頻率的變化範圍也就越小。

晶振的指標

總頻差：在規定的時間內，由於規定的工作和非工作參數全部組合而引起的晶體振盪器頻率與給定標稱頻率的最大偏差。

說明：總頻差包括頻率溫度穩定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負載特性等共同造成的最大頻差。一般只在對短期頻率穩定度關心，而對其他頻率穩定度指標不嚴格要求的場合採用。例如：精密制導雷達。