晶體振蕩器

頻率穩(wěn)定度是振蕩電路的重要技術(shù)指標(biāo)，在一般LC振蕩電路中，盡管采取各種穩(wěn)頻措族，其頻率穩(wěn)定僅能達(dá)到10負(fù)4次方~10負(fù)5次方量級(jí)。如果要求頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10負(fù)5次方量級(jí)，就必須采用晶體振蕩電路。晶體振蕩電路是采用石英諧振器作為振蕩回路元件的電路，它是利用石英諧振器的諧振特性控制和穩(wěn)定振蕩電路的振蕩頻率。

石英諧振器是從石英晶體中按一定方位角切下為AT、BT、CT、DT、ET、GT、NT和X+5等切型。常用的幾種切型的主要性能見表5.3-3

石英片的振動(dòng)具有多諧性，除基頻振動(dòng)外，還有奇次諧波的泛音振動(dòng)。一個(gè)石英諧振器既可利用其基頻振動(dòng)，也可利用其泛音振動(dòng)，前者稱為基音晶體，后者稱為泛音晶體。泛音晶體和基音晶體的等效電路（見圖5.1-10）相同，但參數(shù)值不同。泛音頻率與基音頻率不成整數(shù)倍關(guān)系，只在奇數(shù)倍附近，且不能同時(shí)存在。泛音晶體一般利用3次和5次的泛音振動(dòng)，而很少采用9次以上的泛音振動(dòng)。

由于石英諧振器具有極高的Q值，很小的P值，良好的物理與化學(xué)穩(wěn)定性以及很高的回路標(biāo)準(zhǔn)性，因而，晶體振蕩電路具有很高的頻率穩(wěn)定度。一般采用低精度石英諧振器時(shí)，頻率穩(wěn)定度可達(dá)10負(fù)5次方量級(jí)。采用中精度石英諧振器時(shí)，頻率穩(wěn)定度可達(dá)10負(fù)6次方量級(jí)，采用單層恒溫控制后，可達(dá)10負(fù)7次方至10負(fù)8次方量級(jí)，采用高精度諧振器以及雙層恒溫控制的晶體振蕩電路，其頻率穩(wěn)定度可達(dá)10負(fù)9次方至10負(fù)11次方量級(jí)。表5.3-4列出了幾種石英諧振器的參數(shù)。

石英諧振器的最大缺點(diǎn)是不能波段工作，一個(gè)晶體只能提供一個(gè)頻率目前廣泛發(fā)展的頻率合成技術(shù)，就是為了克服這一缺點(diǎn)。

根據(jù)晶體在振蕩電路中的不同作用，晶體振蕩電路有并聯(lián)型電路和串聯(lián)型電路之分，晶體工作在FM和FP之間，用來作為三點(diǎn)式電路中的回路電感，相應(yīng)構(gòu)成的振蕩電路稱為并聯(lián)型晶體振蕩器。晶體工作在FA上，等效為串聯(lián)諧振電路，相應(yīng)構(gòu)成的振蕩電路稱為串聯(lián)型晶體振蕩器。其中并聯(lián)型應(yīng)用非常廣泛。