晶振文化2006/05/25

---- 除了指标非常高的晶体振荡器国内生产厂家暂时无法提供外，其他产品都可以供货，
而且电性能指标与国外差距不大。两者最大的差距主要是反映在晶体振荡器封装体积上，造成
差距的主要原因是国内用于生产晶体振荡器(OCXO，DTCXO，TCXO，VCXO)的石英晶体谐振器生产
技术一直没有实质性突破，落后的石英晶体谐振器生产技术严重影响了国内晶体振荡器(OCXO，
DTCXO，TCXO，VCXO)的发展。例如：OCXO用高精密(玻壳)石英晶体谐振器体积非常大(体积
为*12×23(28)mm或*18×28mm),以至于某些国内晶体振荡器厂家不得已将数字PID控制技术用
于OCXO生产，以减小晶体振荡器体积，预计厂家会在近期推出该种产品。TCXO用表面封装石英
晶体谐振器在国内属于空白,而UM1/UM5封装的石英晶体谐振器电性能和供货并不稳定,因而国
内晶体振荡器厂家没有在GSM/CDMA手机用TCXO的市场上占有任何份额。VCXO用基频石英晶体谐
振器只能做到50MHz(实际频率高于40 MHz已很困难), 只有少数国内晶体振荡器厂家可以提供
频率高于50MHz的VCXO。

石英晶体技术参数解释
为了方便用户选购订购本公司产品，特对石英晶体技术参数进行解说：

1. 石英谐振器
石英谐振器是一种频率稳定和选择频率的重要部件，在通讯领域，电子仪器，微处理机、
钟表、消费类电子、电大军用、民用产品中有着广泛的应用。

2. 石英谐振器主要性能指标有调整频差、温度频差（或总频差）负载谐振电阻或谐振电阻、
机械性能等。

（1）负载电容：从石英谐振器插脚两端向振荡电路方向看进去的全部有效电容为该振荡器
加给石英谐振器的负载电容。负载电容与石英谐振一起决定振满器的工作频率。通过调整
负载电容一般可以将振荡器的工作频率调到标称值。规定的负载电容是一个测试条件，也
是一个使用条件。这个值可以根据具体情况作适当调整，负载电容太大时杂散电容影响减
小，但微调率下降，负载电容太大时杂散电容影响减小，但自始至终调率下降，负载电容
小时，微调率增加，但杂散电容影响增加、负载谐振电阻增加，甚至起振困难。负载电容
标∞为串联谐振。

（2）激励电平：为谐振器工作时消耗的有效功率其标称值有0.05, 0.1, 0.5, 1.2, 4MW产
品说明书及订购产品规定的激励电平是一个测试条件，也是一个使用条件，实际使用中激
励电平可作适当调整，激励强，容易起振，但频率老化加快。激励太强甚至使石英片破碎
，降低激励，频率老化改善，但激励太弱时频率瞬稳变差，甚至不易起振。

（3）AT切型的基频至泛音。AT切石英片基频是指晶片振动的基波。由于工艺限制最高在
30000KHZ以下，电气谐波与基频是整数们关系，两者同时存在，AT切石英片泛音是指晶片
振动的机械谐振，近似为晶片基频的奇数倍，晶片泛间频率必须工作在相应的电路上才能
获得，本厂的石英谐振器频率单位为MHZ。

3. 石英谐振器的应用，主要应注意其负载电容，激励电平，对泛音晶体在电路上要采取
措施，将其寄生振荡频率抑制。

（1）标称频率、技术条件中所指定的频率。通常指产品上标志频率。

（2）工作频率，在给定电路上和规定条件下石英谐振器工作所产生的实际频率。

（3）基准温度：测量石英谐振器参数时，指定的环境温度非恒温型石英谐振器为25+2

（4）调整频差，在规定条件下，基准温度的工作频率相对于标称频率的最大偏离值。

（5）温度频差，在规定条件下某温范围内的工作频率相对于基准温度下工作频率的最大偏离值。

（6）总频差：在规定条件下、某温度范围内工作频率与标称频差的最大偏离值。

（7）负载谐振电阻，在规定条件下，石英谐振器和负载电容串联后在谐振频率时的电阻。

（8）谐振电阻，在规定条件下，石英谐振器不串负载电容在谐振频率时的电阻。
 
 

石英晶体振荡器（简称晶振）
一、术语解释
1、频率准确度：在规定条件下，晶振输出频率相对于标称频率的允许偏离值
。常用其相对值表示。
2、频率稳定度： 　　
2.1[时域表征] 　　
　　⑴ 在规定条件下，晶振内部元件由于老化而引起的输出频率随时间的漂移。
通常用某一时间间隔内的老化频差的相对值来量度（如日、月或年老化率等）。 　　
　　⑵ 日稳定度（或称日波动）：指晶振输出频率在24小时内的变化情况。通常
用其最大变化的相对值来表示。
2.2[频域表征] 　　
　　⑴ 单边相位噪声功率谱密度，晶振输出信号的频谱中，用偏离载频f Hz处
每Hz带宽内单边相位噪声功率与信号功率之比的分贝（dB）量，可写作 ￡（f）
单位为dB/Hz。 　　
　　⑵ 频谱纯度：是量度晶振内部噪声及杂散谱的尺度。通常用单边噪声功率
谱密度来表示。
3、输出波形：有正弦波和方波两种。
4、输出幅度：在接入额定负载的规定条件下，晶振输出的均方根值电压。
5、频率温度特性：当环境温度在规定范围内按预定方式变化时，晶振的输出频率产
生的相对变化特性
6、压控线性度：指压控晶振输出频率与压控电压曲线偏离线性的程度。
二、应用指南
根据晶振的不同使用要求及特点，通常分为以下几类：普通晶振、温补晶振、压控晶振
、温控晶振等。安装晶振时，应根据其引脚功能标识与应用电路应连接，避免电源引线
与输出引脚相接输出。
在测试和使用时所供直流电源应没有足以影响其准确度的纹波含量，交流电压应无瞬变
过程。测试仪器应有足够的精度，连线合理布置，将测试及外围电路对晶振指标的影响
降至最低。 AT切型晶体的频率温度特性曲线如下：
 
1、普通晶振（PXO）：是一种没有采取温度补偿措施的晶体振荡器，在整个温度范围内，
晶振的频率稳定度取决于其内部所用晶体的性能，频率稳定度在10-5量级，一般用于普
通场所作为本振源或中间信号，是晶振中最廉价的产品。
2、温补晶振（TCXO）：是在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿，以达到在
宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器。一般模拟式温补晶振采用热敏补偿网
络。补偿后频率稳定度在10-7~10-6量级，由于其良好的开机特性、优越的性能价格比
及功耗低、体积小、环境适应性较强等多方面优点，因而获行了广泛应用。
3、恒温晶振（OCXO）：采用精密控温，使电路元件及晶体工作在晶体的零温度系数点
的温度上。中精度产品频率稳定度为10-7~10-8，高精度产品频率稳定度在10-9量级以
上。主要用作频率源或标准信号。
4、压控晶振（VCXO）：是一种可通过调整外加电压使晶振输出频率随之改变的晶体振
荡器，主要用于锁相环路或频率微调。压控晶振的频率控制范围及线性度主要取决于
电路所用变容二极管及晶体参数两者的组合。