晶振儀

晶振的工作原理

晶振是晶體振盪器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻並聯再串聯一個電容的二端網路，電工學上這個網路有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯諧振，較高的頻率是並聯諧振。由於晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近，在這個極窄的頻率範圍內，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端並聯上合適的電容它就會組成並聯諧振電路。這個並聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振盪電路，由於晶振等效為電感的頻率範圍很窄，所以即使其他元件的參數變化很大，這個振盪器的頻率也不會有很大的變化。

晶振的參數

晶振有一個重要的參數，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的並聯電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率。

晶振的套用

一般的晶振振盪電路都是在一個反相放大器（注意是放大器不是反相器）的兩端接入晶振，再有兩個電容分別接到晶振的兩端，每個電容的另一端再接到地，這兩個電容串聯的容量值就應該等於負載電容，請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個不能忽略。

一般的晶振的負載電容為15p或12.5p ，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個22p的電容構成晶振的振盪電路就是比較好的選擇。晶體振盪器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振（諧振）的英文名稱不同，無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振盪器）。無源晶振需要藉助於時鐘電路才能產生振盪信號，自身無法振盪起來，所以“無源晶振”這個說法並不準確；有源晶振是一個完整的諧振振盪器。

晶振的種類

諧振振盪器包括石英（或其晶體材料）晶體諧振器，陶瓷諧振器，LC諧振器等。

晶振儀原理

按圖1所示電路，焊接一個簡易石英晶體測試器，就可以準確地測試出晶體的好壞。圖中XS1、XS2兩個測試插口可用小七腳或小九腳電子管管座中拆下來的插口。LED發光管選擇高亮度的較好。

檢測石英晶體時，把石英晶體的兩個管腳插入到XS1和XS2兩個插口中，按下開關SB，如果石英晶體是好的則由三極體VT1、C1、C2等元器件構成的震盪電路產生震盪，震盪信號經C3耦合至VD2檢波，檢波後的直流信號電壓使VT2導通，於是接在VT2集電極迴路中的LED發光，指示被測石英晶體是好的，如果LED不亮，則說明被測石英晶體是壞的。本測試器測試石英晶體的頻率很寬，但最佳工作頻率為幾百千赫至幾十兆赫。

穩定性指標

總頻差

規定的時間內，由於規定的工作和非工作參數全部組合而引起的晶體振盪器頻率與給定標稱頻率的最大偏差。

總頻差包括頻率溫度穩定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負載特性等共同造成的最大頻差。一般只在對短期頻率穩定度關心，而對其他頻率穩定度指標不嚴格要求的場合採用。例如：精密制導雷達。

頻率穩定度

任何晶振，頻率不穩定是絕對的，程度不同而已。一個晶振的輸出頻率隨時間變化的曲線如圖2。圖中表現出頻率不穩定的三種因素：老化、飄移和短穩。

晶振儀

基本介紹