貼片晶體諧振器(SMD)

晶體諧振器（SMD）也稱貼片無源晶振，是利用石英晶體的壓電效應(yīng)的一種被動元器件。給石英晶體加上電壓的話，晶體(壓電體)會發(fā)生變形，從而振動產(chǎn)生接近其固有振動數(shù)的穩(wěn)定且高精度的頻率。無源晶振就是石英晶體諧振器的別稱，主要用在各種電子線路中起產(chǎn)生頻率的作用。無源晶振是有2個引腳的無極性元件，需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號，自身無法振蕩起來。

 晶體振蕩器的發(fā)展

1、小型化、薄片化和片式化：為滿足移動電話為代表的便攜式產(chǎn)品輕、薄、短小的要求，石英晶體振蕩器的封裝由傳統(tǒng)的裸金屬外殼覆塑料金屬向陶瓷封裝轉(zhuǎn)變。例如TCXO這類器件的體積縮小了30～100倍。采用SMD封裝的TCXO厚度不足2mm，目前5×3mm尺寸的器件已經(jīng)上市。

2、高精度與高穩(wěn)定度，目前無補償式晶體振蕩器總精度也能達(dá)到±25ppm，VCXO的頻率穩(wěn)定度在10～7℃范圍內(nèi)一般可達(dá)±20～100ppm，而OCXO在同一溫度范圍內(nèi)頻率穩(wěn)定度一般為±0.0001～5ppm，VCXO控制在±25ppm以下。

3、低噪聲，高頻化，在GPS通信系統(tǒng)中是不允許頻率顫抖的，相位噪聲是表征振蕩器頻率顫抖的一個重要參數(shù)。目前OCXO主品的相位噪聲性能有很大改善。除VCXO外，其它類型的晶體振蕩器輸出頻率不超過200MHz。例如用于GSM等移動電話的UCV4系列壓控振蕩器，其頻率為650～1700 MHz，電源電壓2.2～3.3V，工作電流8～10mA。

4、低功能，快速啟動，低電壓工作，低電平驅(qū)動和低電流消耗已成為一個趨勢。電源電壓一般為3.3V。目前許多TCXO和VCXO產(chǎn)品，電流損耗不超過2 mA。石英晶體振蕩器的快速啟動技術(shù)也取得突破性進(jìn)展。例如日本精工生產(chǎn)的VG—2320SC型VCXO，在±0.1ppm規(guī)定值范圍條件下，頻率穩(wěn)定時間小于4ms。日本東京陶瓷公司生產(chǎn)的SMD TCXO，在振蕩啟動4ms后則可達(dá)到額定值的90[%]。OAK公司的10～25 MHz的OCXO產(chǎn)品，在預(yù)熱5分鐘后，則能達(dá)到±0.01 ppm的穩(wěn)定度。

什么叫石英晶體諧振器

石英諧振器指的是利用電子信號頻率相當(dāng)于石英晶片共振頻率時晶片因熱電效應(yīng)而造成串聯(lián)諧振狀況的原理做成的元器件，是晶振電路和窄帶濾波器等的重要元器件。石英諧振器盡管外觀設(shè)計各不相同、規(guī)格和頻率各有不同，但構(gòu)造原理是基本一致的，為了更好地提升石英結(jié)晶工作中的穩(wěn)定性，石英諧振器機(jī)殼預(yù)制構(gòu)件歷經(jīng)密封性解決，并抽真空或充進(jìn)N2。

晶體諧振器振蕩電路的分類

無源晶體本身不能產(chǎn)生振蕩信號，需要加外部振蕩電路，分為串聯(lián)型振蕩電路和并聯(lián)型振蕩電路兩種。串聯(lián)晶體振蕩器是一種反饋性振蕩器，由放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)組成。石英諧振器和負(fù)載電容串聯(lián)。諧振器為純阻性。

并聯(lián)晶體振蕩器中，石英諧振器接在反饋支路中，工作在串聯(lián)和并聯(lián)諧振頻率之間，諧振器為感性。在電路中作為電感元件使用。電路匹配電容C1, C2加上電路的雜散電容Cstray，越接近晶體的負(fù)載電容，晶體輸出的頻率則越準(zhǔn)確。