壓電石英晶體本身并非振蕩器功能，它只有借助于有源激勵和無源電抗網(wǎng)絡(luò)方可產(chǎn)生振蕩。SPXO主要是由品質(zhì)因數(shù)（Q）很高的晶體諧振器（即晶體振子）與反饋式振蕩電路組成的。石英晶體振子是振蕩器中的重要元件，晶體的頻率（基頻或n次諧波頻率）及其溫度特性在很大程度上取決于其切割取向。石英晶體諧振器的基本結(jié)構(gòu)、（金屬殼）封裝及其等效電路。只要在晶體振子板極上施加交變電壓，就會使晶片產(chǎn)生機械變形振動，此現(xiàn)象即所謂逆壓電效應(yīng)。當(dāng)外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時，就會發(fā)生壓電諧振，從而導(dǎo)致機械變形的振幅突然增大。石英晶體振蕩器的應(yīng)用：1、石英鐘走時準(zhǔn)、耗電省、經(jīng)久耐用為其最大優(yōu)點。不論是老式石英鐘或是新式多功能石英鐘都是以石英晶體振蕩器為核心電路，其頻率精度決定了電子鐘表的走時精度。今天接到一個客戶的電話，問我有沒有晶振的，我就問是需要石英晶振還是陶瓷晶振，客戶直接回答我的是石英晶振屬于什么晶振，搞的我一下差點沒反應(yīng)過來，其實石英晶振本身就是一種結(jié)晶體，有分天然和人工，也簡稱壓電石英晶體，學(xué)界稱呼為二氧化硅，晶體是通過在石英晶片面部增加壓力，晶片就會產(chǎn)生電氣電位現(xiàn)象。比如當(dāng)一個電位在晶片面部時，晶片就會產(chǎn)生變形，也會產(chǎn)生振動現(xiàn)象，使用這種振動現(xiàn)象，控制晶片的產(chǎn)生的頻率快慢，和到精確度，就可以產(chǎn)生石英晶體諧振器或者是振蕩器的設(shè)計與應(yīng)用。
石英晶體振蕩器原理的示意如圖3所示，

其中V1和V2構(gòu)成CMOS反相器石英晶體Q與振蕩電容C1及微調(diào)電容C2構(gòu)成振蕩系統(tǒng)，這里石英晶體相當(dāng)于電感。振蕩系統(tǒng)的元件參數(shù)確定了振頻率。一般Q、C1及C2均為外接元件。另外R1為反饋電阻，R2為振蕩的穩(wěn)定電阻，它們都集成在電路內(nèi)部。故無法通過改變C1或C2的數(shù)值來調(diào)整走時精度。但此時仍可用加接一只電容C有方法，來改變振蕩系統(tǒng)參數(shù)，以調(diào)整走時精度。根據(jù)電子鐘表走時的快慢，調(diào)整電容有兩種接法：若走時偏快，則可在石英晶體兩端并接電容C，如圖4所示。此時系統(tǒng)總電容加大，振蕩頻率變低，走時減慢。若走時偏慢，則可在晶體支路中串接電容C。如圖 5所示。

此時系統(tǒng)的總電容減小，振蕩頻率變高，走時增快。只要經(jīng)過耐心的反復(fù)試驗，就可以調(diào)整走時精度。因此，晶振可用于時鐘信號發(fā)生器。2．隨著電視技術(shù)的發(fā)展，近來彩電多采用500kHz或503kHz的晶振
晶體振蕩器作為行、場電路的振蕩源，經(jīng)1/3的分頻得到15625Hz的行頻，其穩(wěn)定性和可靠性大為提高。而且晶振價格便宜，更換容易。3、在通信系統(tǒng)產(chǎn)品中，石英晶體振蕩器的價值得到了更廣泛的體現(xiàn)，同時也得到了更快的發(fā)展。許多高性能的石英晶振主要應(yīng)用于通信網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)據(jù)傳輸、高速數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸?shù)取，F(xiàn)在很多設(shè)計方案公司經(jīng)常使用兆級頻率來設(shè)計時鐘模塊，其實想要時鐘模塊準(zhǔn)確度提高就應(yīng)該采用千赫的表晶體系列。比如32.768KHZ這個頻率，就是時鐘模塊或者時鐘電路應(yīng)用最廣闊一種時鐘頻率，石英電子表上是最常用的，采用32.768KHz系列的石英鐘精度都比較高，匹配正確的情況下一年的時間誤差也只會產(chǎn)生幾秒的時間。
作者：康華爾電子-晶振帝國

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