晶體振蕩器工作原理

晶振具有壓電效應，即在晶片兩極外加電壓后晶體會產生變形，反過來如外力使晶片變形，則兩極上金屬片又會產生電壓。如果給晶片加上適當的交變電壓，晶片就會產生諧振（諧振頻率與石英斜面傾角等有關系，且頻率一定）。晶振利用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體，在共振的狀態下工作可以提供穩定、準確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率精度可達百萬分之五十。利用該特性，晶振可以提供較穩定的脈沖，廣泛應用于微芯片的時鐘電路里。晶片多為石英半導體材料，外殼用金屬封裝。

晶振常與主板、南橋、聲卡等電路連接使用。晶振可比喻為各板卡的“心跳”發生器，如果主卡的“心跳”出現問題，必定會使其他各電路出現故障。

并聯型晶體振蕩器電路振蕩過程

接通電源后，三極管VT導通，有變化Ic電流流過VT，它包含著微弱的0～∞各種頻率的信號。這些信號加到C1、C2、X1構成的選頻電路，選頻電路從中選出f0信號，在X1、C1、C2兩端有f0信號電壓，取C2兩端的f0信號電壓反饋到VT的基-射極之間進行放大，放大后輸出信號又加到選頻電路，C1、C2兩端的信號電壓增大，C2兩端的電壓又送到VT基-射極，如此反復進行，VT輸出的信號越來越大，而VT放大電路的放大倍數逐漸減小，當放大電路的放大倍數與反饋電路的衰減系數相等時，輸出信號幅度保持穩定，不會再增大，該信號再送到其他的電路。

選擇晶體振蕩器的要素

1、外觀檢測。通過檢查外觀看產品外觀標記文字是否清晰規范、外觀表面是否存在裂痕、引腳上是否已經焊過錫。如果從外表上發現了產品不完善，就不應拿來使用。

2、頻率。客戶根據產品需求來選擇適合的頻率，頻率較為重要，不能隨便替換頻率。一定要經過合格驗證或者測試通過的情況下，再進行協商。如果實際電路要求的頻率是4.43MHZ，在沒有貨源的情況下，切勿隨便更換差不多的頻率來使用。

3、晶體振蕩器輸出模式。在選用晶體振蕩器時，要考慮到電路需要的晶體振蕩器輸出類型，一般分電平輸出和差分輸出；電平輸出：CMOS是常用的一種輸出類型，而差分輸出：LVPECL，LVDS常用差分輸出類型。不同的輸出類型之間可不隨便變換，特別是差分跟普通晶體振蕩器。

4、型號。應用晶體振蕩器要看清外殼的型號標記，型號表明了晶體振蕩器的多項參數指標，根據客戶的產品需求來對應產品參數，而找出我們的型號。再把詳細的參數規格書發給客戶確認，才能正常出貨。如果晶體振蕩器型號選擇不當，將導致應用錯誤。

5、晶體振蕩器的代換原則。一個晶體振蕩器如果損壞了，原則上應選用原型號晶振代換。在沒有原型號時，經過測試后，可以考慮用其他型號或其他類型的晶體振蕩器來代換。

晶體諧振器的等效電路

石英晶體諧振器的等效電路。當晶體不振動時，可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C，它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關，一般約幾個PF到幾十PF。當晶體振蕩時，機械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十mH到幾百mH。晶片的彈性可用電容C來等效，C的值很小，一般只有0.00020.1pF。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效，它的數值約為100Ω。由于晶片的等效電感很大，而C很小，R也小，因此回路的品質因數Q很大，可達1000～10000。加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關，而且可以做得準確，因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩定度。