什么是石英晶体振荡器及其分类与参数有哪些?

（一）石英晶体振荡器的作用及电路图形符号

1．石英晶体振荡器的作用石英晶体振荡器也称石英晶体谐振器，它用来稳定频率和选择频率，是一种可以取代LC谐振回路的晶体谐振元件。

石英晶体振荡器广泛地应用在电视机、影碟机、录像机、无线通讯设备、电子钟表、数字仪器仪表等电子设备中。

2．石英晶体振荡器的电路图形符号及内部等效电路石英晶体振荡器在电路中用字母“B”或“BC”（旧标准用“Z”或“X”、“G”等）表示，其内部可以等效为一个品质优良的LC串联谐振回路，如图16-1所示。图中的L为晶片振动时的等效电感（或称动态电感），C为等效电容（或称动态电容），R为等效电阻（或称动态电阻），C0为晶体振荡器内部电容的总和。

（二）石英晶体振荡器的主要参数

石英晶体振荡器的主要参数有标称频率、负载电容、激励电平、工作温度范围及温度频差等。

1．标称频率标称频率是指石英晶体振荡器的振荡频率，它与负载电容的容量值有关。

2．负载电容负载电容是指与石英晶体振荡器各引脚相关联的总有效电容（包括应用电路内部与外围各电容）之和。负载电容常用的标准值有16PF、20PF、30PF、50PF、100PF。

3．激励电平激励电平是指石英晶体振荡器工作时所消耗的有效功率。该值决定电路工作频率的确良稳定程度。激励电平常用的标准值有0.1mW、0.5mW、1mW、2mW、4mW。

4．工作温度范围工作温度范围是指石英晶体振荡器正常工作时所允许的最低温度至最高温度（环境温度）。

5．温度频差温度频差是指石英晶体振荡器在工作温度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，它用来反映石英晶体振荡器的频率温度特性。

（三）石英晶体振荡器的种类

1．按精度分类石英晶体振荡器按精度（或频率稳定度）可分为普通石英晶体振荡器，精密石英晶体振荡器、中精密石英晶体振荡器和高精密石英晶体振荡器。

2．按封装结构及外形分类石英晶体振荡器按封装结构及外形可分为金属外壳晶体振荡器、玻璃外壳晶体振荡器、胶木壳晶体振荡器和塑料外壳晶体振荡器。金属外壳封装的石英晶体振荡器又有锡焊、冷压焊和电阻焊三种。

3．按引出电极数目分类石英晶体振荡器按引出电极数目可分为双电极（二端）型晶体振荡器、三电极（三端）型晶体振荡器和四电极（四端）型晶体振荡器。

4．按用途分类石英晶体振荡器按用途可分为彩色电视机用晶体振荡器、影碟机用晶体振荡器、无线通信用晶体振荡器、电子钟表用晶体振荡器等多种类型。

5．按基本谐振电路分类石英晶体振荡器按基本谐振电路可分为并联晶体振荡器和串联晶体振荡器两种类型。

（四）石英晶体振荡器的结构特点

1．石英晶体振荡器的结构原理石英晶体振荡器一般由外壳、晶片、支架、电极板、引线等组成。外壳材料有金属、玻璃、胶木、塑料等，外形有圆柱形、管形、长方形、正方形等多种。

晶片是从一块晶体上按一定的方位角切下的薄片，可以是圆形或正方形，矩形等。按切割晶片的方位不同，可将晶片分为AT、BT、CT、DT、X、Y等多种切型。不同切型的晶片其特性也不尽相同，尤其是频率温度特性相差较大。

晶片的两个对应表面上涂敷银层，由晶片支架固定并引出电极。晶片支架分为焊线式和夹紧式两种。通常，中、低频晶体振荡器采用焊线式晶片支架，而高频晶体振荡器采用夹紧式晶片支架。

石英晶体振荡器的工作原理基于晶片的压电效应（晶片两面加上不同极性的电压时，晶片的几何尺寸将压缩或伸张，此现象即为压电效应）。当晶片两面加上交变电压时，晶片将随着交变信号的变化而产生机械振动。当交变电压的频率与晶片的固有频率（只与晶片几何尺寸相关）相同时，机械振动最强，电路中的电流也最大，这即是晶体谐振特性。

2．彩色电视机用石英晶体振荡器

彩色电视机中使用的石英晶体振荡器有彩色副载波恢复振荡器用晶体振荡器、遥控发射器用晶体振荡器、微处理器用晶体振荡器和行振荡用晶体振荡器。

彩色副载波恢复振荡器用晶体振荡器的标称频率有4.43MHZ（PAL制）、3.58MJHZ（NTSC制）和8.86MHZ（TDA3560、TDA3565等集成电路用）等。遥控发射器中使用的石英晶体振荡器的标称频率有455kHZ、480kHZ、429MHZ、500MHZ和560MHZ等。行振荡用晶体振荡器的标称频率一般为503.5kHZ。

微处理器用晶体振荡器的标称频率有500kHZ、1MHZ、4MHZ、4.5MHZ、8MHZ和和10MHZ等几种。

3．录像机用石英晶体振荡器录像机上使用石英晶体振荡器的标称频率有32kHZ、3.58MHZ、4MHZ、4.13MHZ、4.43MHZ等几种规格。

4.影碟机用石英晶体振荡器VCD、DVD等影碟机上使用的石英晶体振荡器，标称频率有3.58MHZ、4.19MHZ、4.236MHZ、4.43MHZ、8MHZ、4672MHZ.html" target="_blank" title="8.4672MHZ">8.4672MHZ、12MHZ、31818MHZ.html" target="_blank" title="14.31818MHZ">14.31818MHZ、9344MHZ.html" target="_blank" title="16.9344MHZ">16.9344MHZ、7344MHZ.html" target="_blank" title="17.7344MHZ">17.7344MHZ、40.5MHZ等多种规格。

5．移动通信用石英晶体振荡器移动通信设备（例如对讲机、移动电话、无绳电话等）上使用的石英晶体振荡器，标称的频率范围有2.4~3MHZ、3~4MHZ、3~3.2MHZ、3.2~3.5MHZ、3.5~3.9MHZ、3.9~4MHZ、4~4.1MHZ、4~5MHZ、5~7MHZ、7~10MHZ、3~9MHZ、10~15MHZ、9~25MHZ、10~30MHZ、25~75MHZ、30~70MHZ、75~125MHZ.html" target="_blank" title="125MHZ">125MHZ、1~25MHZ、1.8~25MHZ、3~25MHZ、25~50MHZ等多种规格。

6．电话机、汽车电子器材用石英晶体振荡器电话机、汽车电子器材使用的石英晶振荡器，其标称频率有2.712MHZ、579MHZ.html" target="_blank" title="3.579MHZ">3.579MHZ、4.19MHZ、4.986MHZ、372MHZ.html" target="_blank" title="7.372MHZ">7.372MHZ和10MHZ等多种规格。

7．测温石英晶体振荡器常用的测温石英晶体振荡器有BY2系列和JY1系列、JY2系列。标称频率有1MHZ、2MHZ、2.5MHZ、3MHZ、5MHZ、10MHZ等几种规格。

8．恒温石英晶体振荡器常用的恒温石英晶体振荡器有JA15~JA17、JA29、JA30、BA7、BA9、BD9、BX5等型号。标称频率范围有1~20MHZ、1~25MHZ、15~75MHZ、25~75MHZ等多种规格。

图16-2是常用石英晶体振荡器的外形。