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晶振的基本原理及特性
晶振的基本原理及特性
晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路；实际的晶振交流等效电
路如图1b，其中Cv是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现
，这也是压控作用的机理；把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。其中Co，C1，L1，RR
是晶体的等效电路。
分析整个振荡槽路可知，利用Cv来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容C=
Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。可以看出：C1越小，Co越大，Cv变化
时对整个槽路电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上，由于C1很
小(1E-15量级)，Co不能忽略(1E-
12量级，几PF)。所以，Cv变大时，降低槽路频率的作用越来越小，Cv变小时，升高槽路
频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大，非线性就越
厉害；另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小，最后导致停振。
采用泛音次数越高的晶振，其等效电容C1就越小；因此频率的变化范围也就越小。
晶振的指标
总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器
频率与给定标称频率的最大偏差。
说明：总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载
特性等共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指
标不严格要求的场合采用。例如：精密制导雷达。
频率稳定度：任何晶振，频率不稳定是绝对的，程度不同而已。一个晶振的输出频率随
时间变化的曲线如图2。图中表现出频率不稳定的三种因素：老化、飘移和短稳。
图2 晶振输出频率随时间变化的示意图
曲线1是用0.1秒测量一次的情况，表现了晶振的短稳；曲线3是用100秒测量一次的情况
，表现了晶振的漂移；曲线4 是用1天一次测量的情况。表现
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