HCMOSCrystalOscillators
WiththeadventofhighspeedHCMOScircuits,itispossible
tobuildsystemswithclockratesofgreaterthan30MHz.The
familiargateoscillatorcircuitsusedatlowfrequencieswork
wellathigherfrequenciesandeitherL–Corcrystalresona-
torsmaybeuseddependingonthestabilityrequired.Above
20MHz,itbecomesexpensivetofabricatefundamental
modecrystals,soovertonemodesareused.
BasicOscillatorTheory
Theequivalentcircuitofaquartzcrystal,anditsreactance
characteristicswithfrequencyareshowninFigure1.FRis
calledtheresonantfrequencyandiswhereL1andC1arein
seriesresonanceandthecrystallookslikeasmallresistor
R1.ThefrequencyFAistheantiresonantfrequencyandis
thepointwhereL1–C1lookinductiveandresonatewithCOtoformtheparallelresonantfrequencyFA,FRandFAare
usuallylessthan0.1%apart.Inspecifyingcrystals,thefre-
quencyFRistheoscillationfrequencytothecrystalinase-
石英晶体振荡电路设计摘要：不同的制造商提供各种形状与大小的石英晶体，其性能指标也各不一样。这些指标包括谐振频率、谐振模式、负载电容、串联阻抗、 管壳电容以及驱动电平。本应用笔记帮助读者理解这些指标参数，并允许用户根据应用选择合适的晶体以及在MAX1470超外差接收机电路应用中获得最佳效果。
不同的制造商提供各种形状与大小的石英晶体，其性能指标也各不一样。这些指标包括谐振频率、谐振模式、负载电容、串联阻抗、管壳电容以及驱动电平。本篇应用笔记帮助读者理解这些指标参数，并允许用户根据应用选择合适的晶体以及在MAX1470超外差接收机电路应用中获得最佳效果。
晶体的等效电路见图1。图中包括了动态元件：电阻Rs、电感Lm、电容Cm和并联电容Co。这些动态元件决定了晶体的串联谐振频率和谐振器的Q值。并联电容Co是晶体电极、管壳和引腿作用的结果。
图1. 晶体模型
以下详细给出主要的性能指标。
谐振频率
晶体频率可以根据接收频率指定。由于MAX1470使用低端注入的中频，晶体频率可由下式给出(单位为MHz)：
对于315MHz应用，晶体的频率可为，而在应用时需要晶体。仅基频模式的晶体需要指定(无需泛音)。
谐振模式
晶体具有两种谐振模式：串联(两个频率中的低频率)和并联(反谐振，两个频率中的高频率)。所有在振荡电路中呈现纯阻性时的晶体都表现出两种谐振模式。在串联谐振模式中，动态电容的容抗Cm、感抗Lm相等且极性相反，阻抗最小。在反谐振点。阻抗却是最大的，电流是最小的。在振荡器应用中不使用反谐振点。
通过添加外部元件(通常是电容)，石英晶体可振荡在串联与反谐振频率之间的任何频率上。在晶体工业中，这就是并联频率或者并联模式。这个频率高于串联谐振频率低于晶体真正的并联谐振频率(反谐振点)。图2给出了典型的晶体阻抗与频率关系的特性图。
图2. 晶体阻抗相对频率
负载电容和可牵引性
在使用并联谐振模式时负载电容是晶体一个重要的指标。在该模式当中，晶体的总电抗呈现感性，与振荡器的负载电容并联，形成了LC谐振回路，决定了振荡器的频率。当负载电容值改变后，输出频率也随之改变。因而，晶体的生产商必须知道振荡器电路中的负载电容，这样可以在工厂中使用同样的负载电容来校准。
浅谈石英晶体振荡器的发展前景
摘要：分析石英晶体振荡器的国内外发展现状、技术发展趋势和市场前景。广泛应用于融合通信、导航、卫星、雷达、测绘等领域，需求量以每年38%快速增长，未来具有广阔的市场空间。
关键词：石英晶体振荡器 趋势 市场
石英晶体振荡器，石英谐振器简称为晶振，它是利用具有压电效应的石英晶体片制成的。这种石英晶体薄片受到外加交变电场的作用时会产生机械振动，当交变电场的频率与石英晶体的固有频率相同时，振动便变得很强烈，这就是晶体谐振特性的反应。利用这种特性，就可以用石英谐振器取代LC（线圈和电容）谐振回路、滤波器等。由于石英谐振器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点，被应用于家用电器和通信设备中。石英谐振器因具有极高的频率稳定性，故主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作谐振元件.
一、石英晶体振荡器的基本原理
1、石英晶体振荡器的结构
石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
2、压电效应
若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
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基于CMOS反相器的石英晶体振荡电路的PSpice仿真
作者：朱艳丽 陈拓
来源：《现代电子技术》2012年第20期
摘要：石英晶体振荡器是很常用的电子器件，在电路设计和教学工作中经常需要对石英晶体振荡电路进行仿真分析。通过实例介绍使用PSpice仿真软件对石英晶体振荡电路进行模拟仿真的方法。针对石英晶体振荡器的等效电路，分析了石英晶体的串联和并联谐振频率。讨论了石英晶振的仿真模型，并在仿真器中观察其起振波形和稳幅波形，测试其振荡频率。通过对元件的参数扫描，分析不同参数对振荡器的影响。
关键词：石英晶体； 振荡器；仿真模型； 等效电路
中图分类号：TN792-34文献标识码：A
