石英晶体振荡器是利用石英晶体作为谐振器来稳定或控制其频率的振荡器电路。晶体振荡器电路通常用于生成模拟电路和数字系统的时钟。
在LC振荡器中,频率由电感和电容值决定。LC振荡器不适合对频率稳定性存在高要求的应用,因为LC振荡器的诸多电路变量会随着气候、时间和温度的波动而变化,但晶体振荡器可提供高频率稳定性,它是一种具备固定频率输出的元件。
通常情况下,石英晶体振荡器用于需要更高频率稳定及精准性的数字电路应用,例如网络设备,GPS定位、蓝牙设备、智能终端、监控设备、智能仪表、通信发射器和接收器等。
晶体分为人工合成与自然存在两种,表现出压电效应。压电效应是一种机电现象,每当在晶体的一组面上施加机械压力时,它会导致晶体的相对面产生电位差。因此,每当晶体振动时,就会在晶体上产生交流电压。相反,当对晶体施加交流电压时,则会产生机械振动,从而导致晶体形状的机械变形。
晶体的切割角度和尺寸决定了晶体的振荡频率。每个晶体都有自己的谐振频率,在机械振动的影响下产生恒定的频率信号。晶体的频率从KHz到MHz不等,品质因数Q从几千到几十万不等。这些高品质因数值使晶体在温度和时间方面表现的非常稳定。
总结
LC震荡可用的频率范围宽,电路简单灵活,成本低,容易做到正弦波输出和可调频率输出。 但它的频率稳定度低,温漂时漂都比较大。晶体稳频振荡器的频率单一不可调,输出频率精度高,温漂时漂都很小,一般射频通讯或遥控载频振荡器、智能系统时基等都采用晶体振荡器。