一文了解振荡器和谐振器的区别

谐振器的功能原理及应用

谐振器的功能原理及应用1. 功能原理谐振器是一种用来增强或减弱振动信号的装置。

谐振器的功能原理基于谐振现象，即当外力频率与系统的固有频率相等或者非常接近时，系统的振幅将大幅增加。

谐振器的基本原理是通过调节其固有频率的方法，使得外加信号的频率与谐振器的固有频率达到匹配。

当频率匹配时，外加信号会得到放大，从而达到增强信号的效果。

而当频率不匹配时，外加信号将被衰减，从而达到减弱信号的效果。

2. 应用谐振器广泛应用于各个领域，以下列举了一些常见的应用场景：2.1 电子电路中的谐振器•射频谐振器：射频谐振器在无线通信中起着至关重要的作用。

射频谐振器可以选择性地放大或衰减特定频率的信号，从而实现信号的选择性传输。

•振荡器：振荡器利用谐振器的原理来产生稳定的频率信号。

振荡器被广泛应用于无线电通信、音频系统、计算机时钟等领域。

2.2 机械系统中的谐振器•减振器：机械系统中的谐振器用于消除或减小由外界激励引起的共振现象。

减振器可以使机械系统在特定频率下保持稳定，并减小振动幅度，提高机械系统的稳定性和可靠性。

•音响系统中的谐振器：音响系统中的谐振器用于增强或衰减特定频率的声音。

例如，低音炮中的调音器可以通过调节谐振器的固有频率来增强低音效果。

2.3 光学系统中的谐振器•激光器：激光器中的谐振器用于选择性地增强或衰减特定波长的光。

激光谐振器通过调节外部镜子的位置来改变光腔的长度，从而实现对激光波长的选择性放大。

•光学滤波器：光学滤波器利用谐振器的原理来选择性地透过或反射特定频率的光。

光学滤波器广泛应用于光纤通信、成像系统等领域。

3. 总结谐振器作为一种能够增强或减弱振动信号的装置，在各个领域都有着重要的应用。

无论是在电子电路、机械系统还是光学系统中，谐振器都发挥着关键的作用。

通过调节谐振器的固有频率，可以实现信号的选择性放大或衰减，从而满足不同应用的需求。

谐振器的功能原理的深入理解，对于应用谐振器的设计和优化具有重要意义。

环形振荡器的工作原理

环形振荡器的工作原理一、引言环形振荡器是一种常见的电子设备，广泛应用于通信、无线电、雷达等领域。

本文将详细介绍环形振荡器的工作原理，包括其基本结构、工作原理和应用。

二、基本结构环形振荡器通常由放大器、反馈网络和谐振器组成。

1. 放大器：放大器是环形振荡器的核心组件，其作用是提供足够的增益以补偿振荡器中的损耗，并维持振荡器的稳定工作。

2. 反馈网络：反馈网络将一部份输出信号反馈到放大器的输入端，形成正反馈回路。

反馈网络通常由电容、电感和电阻等元件构成，用于调节振荡器的频率和增益。

3. 谐振器：谐振器是环形振荡器的频率决定元件，通常由电容和电感构成。

谐振器的频率与环形振荡器的输出频率密切相关。

三、工作原理环形振荡器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 初始激励：当环形振荡器开始工作时，放大器会提供一定的初始激励信号。

这个初始激励信号可以是一个瞬时的脉冲，也可以是一个连续的信号。

2. 正反馈：初始激励信号经过放大器后进入反馈网络，一部份信号被反馈回放大器的输入端。

这种正反馈会导致放大器输出的信号增大，形成振荡。

3. 谐振：放大器输出的信号经过反馈后，进入谐振器。

谐振器会选择性地放大某个特定频率的信号，而对其他频率的信号进行衰减。

这样，振荡器就能在特定频率上产生稳定的振荡。

4. 输出：谐振器输出的信号经过放大器的再次放大后，成为环形振荡器的输出信号。

这个输出信号可以用于驱动其他电子设备，如无线电天线或者通信系统。

四、应用领域环形振荡器在通信、无线电和雷达等领域有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域：1. 通信系统：环形振荡器常用于通信系统中的发射器和接收器。

其稳定的输出频率和高频率稳定度能够确保通信信号的可靠传输。

2. 无线电：在无线电领域，环形振荡器常用于产生射频信号。

这些射频信号可以用于无线电广播、卫星通信等应用。

3. 雷达：雷达系统中的频率合成器通常使用环形振荡器。

频率合成器能够产生多个不同频率的信号，用于雷达的信号处理和目标跟踪。

电路中的振荡器介绍振荡器的种类和应用领域

电路中的振荡器介绍振荡器的种类和应用领域电路中的振荡器是指能够在不受外部信号源驱动下，在电路内自行产生周期性信号的电子设备。

振荡器在电子设备中广泛应用，例如无线电、雷达、计算机等领域，因此，了解振荡器的种类及其应用领域是十分重要的。

本文将介绍振荡器的种类及其应用。

1. 晶体振荡器晶体振荡器是常用的一种振荡器，它利用压电效应产生振荡。

晶体振荡器主要由压电石英晶片、放大器、反馈电路、电源和输出电路等组成。

晶体振荡器振荡频率的稳定性高，且精确度高，应用于频率稳定要求高的电路，例如计算机、通讯设备等领域。

2. 电感耦合振荡器电感耦合振荡器是利用电路中的电感和电容进行产生振荡的一种振荡器。

电感耦合振荡器主要由电容、电感、晶体管等元器件组成。

电感耦合振荡器的振荡频率范围广，应用于频率要求不高的电子设备，例如音频放大器、调谐器等领域。

3. 集成电路振荡器集成电路振荡器是可以直接集成在电路板上的一种振荡器。

集成电路振荡器主要由电容、电感、晶体管等元器件组成。

由于集成电路振荡器可以大规模生产，成本相对较低，因此在数字电路、计算机等领域应用最为广泛。

4. RC振荡器RC振荡器是利用电路中的电容和电阻形成的RC环路产生振荡的一种振荡器。

RC振荡器主要由电容、电阻、晶体管等元器件组成。

RC 振荡器的频率不稳定，但由于成本低廉，应用于一些低频率要求的电子设备，例如弱电信号接收与放大器。

5. 摆线振荡器摆线振荡器是利用物理学中的摆线定理产生振荡的一种振荡器。

摆线振荡器主要由模拟计算器、捷克电池表、过氧化银光源等元器件组成。

摆线振荡器的频率通常在几十千赫范围内，应用于高精度计时和频率测量等领域。

总之，电路中的振荡器种类多样，根据不同的应用领域和需求选择合适的振荡器是十分重要的。

对于电子爱好者来说，学习振荡器的原理和应用也是提高技能的一个重要方向。

透过含义、优缺点来区分了解谐振器和振荡器

通常情况下，我常会把谐振器和振荡器搞混。经历了一些时间的对比，松季电子大概整理一下，我们习惯称晶振，这个讲法其实很模糊。这里把有源的称为振荡器，无源的称为谐振器。
一、含义区分
1、谐振器
产生谐振频率的电子元件，它是典型的无源器件，需要外围电路驱动其工作，产生时钟输出。
2、振荡器
晶体振荡器相比于无源晶体通常体积较大，随着工艺的改善，现在有的晶体振荡器是表贴的，体积和晶体谐振器相当。
a、优点：信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的片子，而且价格通常也较低。晶体谐振器的精度为1PPM至100PPM。
b、缺点：晶体谐振器是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来。晶体谐振器相对于晶体振荡器而言其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等)，更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。
a、优点：晶体振荡器信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可)，不需要复杂的配置电路。对于时序要求敏感的应用，晶体振荡器的性能相对较好。
b、缺点：相对于晶体谐振器，晶体振荡器的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。另外石英振荡器要花较长的起动时间。
晶体谐振器有一些等效参数，不同的使用环境可能会有不同的要求，选用时还要考虑环境温度、负载电容、频率精度等要求，这就要求外围振荡电路的参数要加一率受石英晶体控制，它是典型的有源器件，自身就有内置电路，提供较稳定的时钟输出。晶体振荡器一般有4只引脚，1-NC 、2-GND 、3-OUT、 4-VCC，它是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。

器件基础知识振荡器

器件基础知识（振荡器）2.8 振荡器（1）石英晶体谐振器为晶体振荡器的核心元件，由石英片、电极、支架及其他辅助装置组成，它是利用石英晶体的压电效应原理制成的电、机械振荡系统，由于石英晶体在物理和化学性能上都是较稳定的材料，因而其谐振频率必然稳定，晶体具有品质因数高，弹性振动损耗小的特点以及采用不同切割方式和几何形状可获得良好频率温度特性的优点，它被广泛应用于各类普通振荡器，压控振荡器，温度补偿晶体振荡器以及恒温晶体振荡器等。

（2）晶体振荡器是一种把直流电能转变成交流电能的装置，有时也称为信号发生器，它由直流电源、晶体管或电子管及振荡系统三个主要部分组成。

使用了以晶体为核心的振荡电路，由于使用了具有高Q值的晶体，因此振荡器稳定性比较好，主要用于时钟信号产生电路和时钟标准。

按用途和特点可分为普通晶体振荡器、电压控制晶体振荡器、温补晶体振荡器和温度控制晶体振荡器；按晶体振荡模式分，基频晶体振荡器、泛音晶体可分为振荡器；按采用分频、倍频技术可分为倍频晶体振荡器、分频晶体振荡器；如果按特定的技术要求也可以分为高稳定晶体振荡器、低噪声晶体振荡器、耐高温晶体振荡器、耐高温晶体振荡器、耐低温晶体振荡器、耐辐射晶体振荡器等等。

2.8.2 石英晶体谐振器结构特点（一）振荡器的频率稳定与Q值关系频率稳定度一般用频率的相对变化量∆f/f0来表示，f0为振荡频率，∆f为频率偏移。

谐振回路的Q值愈高，频率稳定度愈高。

但一般的LC振荡器，其Q值只可达到几百，振荡器频率稳定度大约为10-2~10-3；如果用石英晶体谐振器取代LC振荡器中的L、C元件所组成的振荡器，其Q 值低十万高达百万，晶体振荡器频率稳定度在10-4~10-11量级，因此在要求高频率稳定度的场合，都采用石英晶体振荡器。

（二）石英晶体材料的基本特性（1）各向异性石英晶体是一种各向异性的结晶体，它是硅石的一种，其化学成分是SiO2，两端呈角锥形，中间是一个六面体。

石英晶体谐振器和振荡器的区别

其实很多人都知道分为有源晶振和无源晶振，Realgiant了解到部分人仍然分不清楚他们到底有何区别，甚至有的客户这样问过，为什么两种晶振体积都是一样的，一个只要几毛钱，而另一个却要几块钱，为什么会相差那么大?Realgiant在此教大家如何区分石英晶体谐振器和石英晶体振荡器。

石英晶体谐振器(quartz crystal unit或quartz crystal resonator,常简写成Xtal)，简称石英晶体或晶振，它是利用石英晶体的压电效应，用来产生高精度振荡频率的一种电子元件。

需搭配外加电路才会产生振荡。

是被动(无源)元件，我们又称它无源晶振。

该元件主要由石英晶片、基座、外壳、银胶、银等成分组成。

根据引线状况我们把石英晶振分为直插(有引线)与表面贴装(无引线)两种类型。

无源晶振通常是两支接引的电子元件。

石英晶体振荡器(crystal oscillator,简写 OSC 或 XO)是指内含石英晶体与振荡电路的模组，它需要电源，可直接产生振荡讯号输出。

因内含主动(有源)电子元件，整个模组也属主动元件，因此，我们又称它有源晶振。

石英振荡器通常是四支接脚的电子元件，其中两支为电源，一支为振荡讯号输出，另一支为空脚或控制用。

相比石英晶体谐振器，石英晶体振荡器非常的复杂，这不仅体现在它的参数上，同时也体现在它的种类上。

在上一篇有关温补晶振的文章中我们已经了解到温补晶振是一种石英晶体振荡器。

在晶振行业中，通常我们将石英晶体振荡器分为以下几类：SPXO普通振荡器、TCXO温补振荡器、VCXO压控晶体振荡器、OCXO恒温振荡器以及VC-TCXO压控温补振荡器。

下面我们来逐步了解这几种石英晶体振荡器。

普通石英晶体振荡(SPXO)，也有人叫它XO、OSC振荡器，SPXO可以产生10^(-5)~10^(-4)量级的频率精度，标准频率1~100MHZ,频率稳定度是±100ppm.SPXO没有采用任何温度频率补偿措施，价格低廉，通常用作微处理器的时钟器件。

晶体振荡器和谐振器的区别 555压控振荡器电路图

晶体振荡器和谐振器的区别555压控振荡器电路图
晶体振荡器和谐振器的区别
石英晶振就是用石英材料做成的石英晶体谐振器，起产生频率的作用，具有稳定，抗干扰性能良好的，广泛应用于各种电子产品中。

石英晶振是晶振中的一种，晶振正确的分类方法是石英晶振和陶瓷晶振，不难看出石英和陶瓷皆是对晶振材质的称呼。

石英晶振是一种用于稳定频率和选择频率的电子元件，已被广泛地使用在无线电话、载波通讯、广播电视、卫星通讯、数字仪表、钟表等各种电子设备中。

本文介绍了有关石英晶体谐振器和振荡器的基础知识，并正确指出了有关于晶体谐振器和晶体振荡器的不同点和相同点。

石英晶体谐振器是一种无源晶体，石英晶体振荡器专业角度来说是有源晶振。

无源晶体和有源晶振的区别就在于，前者无电压范围，后者有电压；再而一个区别就在于后者的价格往往要高于前者价格的几倍。

两个专业名次术语如同双胞胎，仅一字之差。

而正是这一字之差使得两者的属性参数在电路板中都有着决然不同的角色。

如何正确区分石英晶体谐振器和石英晶体振荡器了。

简而言之即是晶体谐振器和晶体振荡器的差别在哪里。

毕竟石英只是他们的材质，我们可以忽略不计。

晶体振荡器和晶体谐振器的优势

二、晶体谐振器的优势
晶振一般叫做晶体谐振器，是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性，如果给它通电，它就会产生机械振荡，反之，如果给它机械力，它又会产生电，这种特性叫机电效应。
他们有一个很重要的特点，其振荡频率与他们的形状，材料，切割方向等密切相关。由于石英晶体物理性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，由于控制几何尺寸可以做到很精密，因此，其谐振频率也很准确。
一、晶体振荡器的优势
晶振全称为晶体振荡器，其作用在于后就成了电脑中各种不同的总线频率。
以声卡为例，要实现对模拟信号44.1kHz或48kHz的采样，频率发生器就必须提供一个44.1kHz或48kHz的时钟频率。如果需要对这两种音频同时支持的话，声卡就需要有两颗晶振。松季电子特别说明：但是娱乐级声卡为了降低成本，通常都采用SRC将输出的采样频率固定在48kHz，但是SRC会对音质带来损害，而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题。

SiTime MEMS振荡器代替晶体谐振器的8大理由

SiTime MEMS振荡器代替晶体谐振器的8大理由每个电子系统都需要一个计时装置。

晶体(XTAL) 谐振器通常是首选解决方案。

然而，与XTAL 相比，将谐振器与振荡器IC 配对成一个完整的集成计时器件的振荡器具有多项优势。

MEMS 计时技术进一步扩展了这些优势。

系统设计人员不再需要解决XTAL 的局限性，也不再需要接受使用晶体进行设计的麻烦和风险。

SiTime 即将在一个有源器件中包含一个MEMS 器件和配套IC，如图所示结构可实现、实现、灵活的一个产品，这些产品设计到系统中。

1.即插即用振荡器简化系统设计从表面上看，使用石英晶体的振荡器设计似乎很简单，尤其是考虑到这项技术的成熟度。

但是，在将晶体与振荡器电路匹配时，需要考虑无数的设计参数。

这些参数包括晶体运动阻抗、谐振模式、驱动电平和振荡器负电阻，它是振荡器增益的量度。

此外，必须考虑并联谐振模式晶体的负载电容，它应该考虑PCB 寄生电容和振荡器电路中可能包含的片上集成电容。

必须仔细考虑所有这些参数，以确保电路的可靠启动和运行。

由于振荡器电路需要谐振器与振荡器电路紧密匹配，因此晶体供应商无法保证晶体的启动。

相比之下，振荡器是一个完全集成的解决方案。

振荡器制造商将石英谐振器与振荡器电路相匹配，从而减轻了电路板设计者的负担。

由于消除了匹配错误，SiTime 保证了振荡器的启动。

简而言之，振荡器是一种即插即用的解决方案，可以极大地简化系统设计。

MEMS 振荡器消除了设计问题晶体运动阻抗和振荡器负电阻振荡器电路必须有足够的增益和相移才能满足振荡的巴克豪森准则。

特别重要的是晶体的运动阻抗(ESR) 和振荡器的负电阻（相当于增益）。

如果振荡器的增益不足以克服石英谐振器的运动阻抗，则电路可能无法启动。

使用振荡器可以消除这些问题。

晶体谐振模式、频率调谐电容和片上振荡器电容石英晶体可以在串联或并联谐振模式下谐振，但通常只针对这两种模式中的一种进行校准。

如果针对并联谐振进行校准，则它们需要通常指定的特定负载电容。

振荡器的基本原理

振荡器的基本原理振荡器是一种电子电路，用于产生一个稳定的、固定频率的交流信号。

它广泛应用于各种电子设备中，如无线电、计算机、通信系统等。

振荡器的基本原理是通过正反馈回路，在电路中产生一个连续的、自持的振荡信号。

振荡器的基本组成包括放大器、反馈网络和反馈元件。

放大器是振荡器的核心部分，它负责放大信号，提供足够的增益以维持振荡的持续性。

反馈网络将一部分输出信号反馈到放大器的输入端，形成一个正反馈回路。

反馈元件则是实现反馈网络的元件，可以是电容、电感或电阻等。

在一个振荡器中，正反馈回路必须满足以下条件才能产生稳定的振荡信号：1.增益条件：放大器的增益必须大于1，以保持信号的持续放大。

2.相位条件：反馈信号必须与输入信号的相位相差180度，以实现正反馈。

3.振荡条件：反馈网络必须满足振荡条件，即在一定频率范围内产生反馈信号。

振荡器的工作原理可以通过谐振器的概念来理解。

谐振器是一个具有固定频率的振动系统，当受到外界激励时，会以固定频率振荡。

在振荡器中，反馈网络和反馈元件相当于谐振器的结构，通过调整其参数可以实现固定频率的振荡。

在振荡器中，放大器提供反馈信号的放大，使得反馈信号的幅度不断增加。

当放大器的增益满足振荡条件时，反馈信号将不断增强，达到稳定的振荡状态。

通过改变反馈网络和反馈元件的参数，可以调整振荡器的频率。

常见的振荡器类型包括RC振荡器、LC振荡器和晶体振荡器等。

RC振荡器使用电容和电阻作为反馈元件，LC振荡器使用电感和电容作为反馈元件，晶体振荡器则使用石英晶体作为反馈元件。

不同类型的振荡器在频率稳定性、输出功率和成本等方面有所差别，可以根据具体应用需求选择适合的振荡器类型。

总之，振荡器是一种通过正反馈回路产生稳定的、固定频率的交流信号的电子电路。

它的基本原理是通过放大器、反馈网络和反馈元件构成的正反馈回路，在一定条件下产生连续的自持振荡信号。

振荡器在各种电子设备中都起着重要的作用，是现代电子技术的基石之一。

压电石英谐振器和震荡器件

•常用切型：NT切和xy’切；
音叉型石英谐振器的频率方程： f 0.1654
w 1 E l 2 s22''
对比：NT切宽度弯曲振动频率方程： f 1.028
w 1 E l 2 s22''
石英谐振器和振荡器
第18 页
2013年8月7日星期三
弯曲振动石英谐振器的等效参数：
弯曲振动石英谐振器中等效电路中的动态电感L1、动态电容C1和动态电阻R1决定于石英晶片的切型、几何尺寸、电极形状和振动模式，而且与加工工艺有关。并联电容C0是晶片的静电容和支架电容CH之和。对于厚度弯曲振动石英谐振器有：
压电谐振器的性能与晶片的切型、装架形式以及制造工艺有关，其中最关键的问题是切型的选择。随着微电子学的发展、集成电路的广泛应用，特别是片式
元件的开发和表面安装技术的发展，石英谐振器也向微型化和薄片化方向发展。
石英谐振器和振荡器
第5 页
2013年8月7日星期三
压电谐振器等效电路
压电振子等效电路
石英谐振器和振荡器
DT切石英谐振器的动态电容 DT切石英谐振器的静电容
石英谐振器和振荡器
第29 页
2013年8月7日星期三
频率常数fsw，最佳边比w/l与 xy’弯曲振动模式之间的关系
两个边比下的零频率温度系数与切角关系 (1)w/t=0.35; (2)w/t=0.225
1、2、3、4代表2、4、6、8次xy’弯曲振动模式； 5 8更复杂的寄生振动模式；水平线A、B、C、D表示x-宽度DT切片适用宽厚比；水平线E、F、G、H表示x-长度DT切片适用宽厚比。
石英谐振器和振荡器
第13 页
2013年8月7日星期三

谐振器

晶体谐振器与振荡器晶体谐振器在RLC振荡电路中的主要作用就是滤波,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。

表现了晶振的老化。

频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。

石英晶体谐振器和振荡器

慢跳变快跳变延长无线电静寂时间延长校准间隔时间正交性互用性
钟和 C3 频率跳变系统
好钟较好的钟较好的钟较好的钟较好的钟较好的钟
敌我识别（IFF）
在现代化作战中，空中充满着敌我飞机和各种从地面和机载平台上发射的先进武器，所以可靠的敌我识别是极其重要的。例如，在 20 世纪所有战争中，由于识别错误所引起的自相残杀行为成了重要问题。
低）。
频谱展宽系统
在频谱展宽系统中，发射信号是在比正在被发送的信息所要求带宽宽得多的带宽内加以展宽的（例如数千赫带宽的音频电路扩展到数兆赫）。这是用被发送的信息和用多种频率伪噪声编码信号对载波加以调制来实现的。具有相应伪噪声码的频谱展宽接收机能够调解并取出所发送的信息，没有伪噪声码的接收机也许完全漏掉信号，或者如果这些接收机检测出信号，则他们是以噪声形式出现的。
第一章应用和要求
石英晶体在电子学上的应用
军用和航天应用通讯导航敌我识别系统雷达传感器制导系统引信电子战声纳浮标
研究和工艺原子钟仪器天文学和大地测量空间跟踪天体导航
工业应用通讯电视通讯轻便式、分区式、手提式无线电设备和电话航空，航海导航仪器计算机数字系统阴极射线显示器软盘调制解调器标签/标志公用事业传感器
目录
第一章应用和要求 ............................................................. 4 第二章石英晶体振荡器 ................................................... 12 第三章石英晶体谐振器 ................................................... 23 第四章振荡器的稳定度 ................................................... 41 第五章石英材料的特性 ................................................... 89 第六章原子频率标准 ....................................................... 98 第七章振荡器的比较和技术指标 ................................. 111 第八章时间和守时 ......................................................... 117 第九章相关器件和设备 ................................................. 128

振荡器

振荡器
电子元件
01 简介
03 单位 05 工作原理
目录
02 定义 04 分类 06 使用流程
07 注意事项
09 发展状况
目录
08 与谐振器
振荡器（oscillator）是一种能量转换装置——将直流电能转换为具有一定频率的交流电能，其构成的电路叫振荡电路。振荡器主要可以分成两种：谐波振荡器（harmonic oscillator）与弛张振荡器（relaxation oscillator）。
低频振荡器（low-frequency oscillator，或称LFO）是指产生频率在0.1赫兹到10赫兹之间交流讯号的振荡器。这个词通常用在音讯合成中，用来区别其他的音讯振荡器。
振荡器主要可以分成两种：谐波振荡器（harmonic oscillator）与弛张振荡器（relaxation oscillator）。
在以前，时常会把谐振器和振荡器搞混。
发展状况
数显水浴恒温振荡器日本金石、始建于1948年的NibonDempaKogyo公司和美国摩托罗位、韩国的Sunny－Emi 等公司，都是生产石英晶体器件较大的厂商。中国生产石英晶体振荡器等元器件的单位有原电子工业部第十研究所、北京707厂、国营第875厂和一些合资企业等。中国对人造石英晶体及其元器件的研究开发起步较早，拥有的生产能力也较大。就石英晶体振荡器而言，与国外先进水平比较，主要是在片式化、小型化、高频化和频率温度特性等方面还存在差距。尽快缩小这些差距，进一步扩大生产规模，提高产品性价比，是提高在国际市场上竞争力的必由之路。与此同时，还要跟踪该器件发展的新动向，如视频发生器等振荡器的研究与应用。
定义
振荡器简单地说就是一个频率源，一般用在锁相环中。详细说就是一个不需要外信号激励、自身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。一般分为正反馈和负阻型两种。所谓“振荡”，其涵义就暗指交流，振荡器包含了一个从不振荡到振荡的过程和功能。能够完成从直流电能到交流电能的转化，这样的装置就可以称为“振荡器”。

晶振知识大普及

晶振术语解释1、晶振：即所谓石英晶体谐振器和石英晶体时钟振荡器的统称。

不过由于在消费类电子产品中，谐振器用的更多，所以一般的概念中把晶振就等同于谐振器理解了。

后者就是通常所指钟振。

2、分类。

首先说一下谐振器。

谐振器一般分为插件（Dip）和贴片（SMD）。

插件中又分为HC-49U、HC-49U/S、音叉型（圆柱）。

HC-49U一般称49U，有些采购俗称“高型”，而HC-49U/S一般称49S，俗称“矮型”。

音叉型按照体积分可分为3*8，2*6，1*5，1*4等等。

贴片型是按大小和脚位来分类。

例如7*5（0705）、6*3.5（0603），5*3.2（5032）等等。

脚位有4pin和2pin之分。

而振荡器也是可以分为插件和贴片。

插件的可以按大小和脚位来分。

例如所谓全尺寸的，又称长方形或者14pin，半尺寸的又称为正方形或者8pin。

不过要注意的是，这里的14pin和8pin都是指振荡器内部核心IC的脚位数，振荡器本身是4pin。

而从不同的应用层面来分，又可分为OSC(普通钟振)，TCXO（温度补偿），VCXO（压控），OCXO（恒温）等等。

3、基本术语。

我想这也是很多采购同学比较模糊的地方。

这里我选了一些常用的谐振器术语拿来做一下解释。

Frequency Tolerance（调整频差）：在规定条件下，在基准温度（25±2℃）与标称频率允许的偏差。

一般用PPm（百万分之）表示。

Frequency Stability(温度频差)：指在规定的工作温度范围内，与标称频率允许的偏差。

用PPm 表示。

Aging（年老化率）：在规定条件下，晶体工作频率随时间而允许的相对变化。

以年为时间单位衡量时称为年老化率。

Shunt Capacitance（静电容）：等效电路中与串联臂并接的电容，也叫并电容，通常用C0表示。

Load Capacitance（负载电容）：与晶体一起决定负载谐振频率fL的有效外界电容，通常用CL表示。

石英晶体谐振器和石英晶体振荡器

石英晶体谐振器一、术语解释1、标称频率：晶体技术条件中规定的频率，通常标识在产品外壳上。

2、工作频率：晶体与工作电路共同产生的频率。

3、调整频差：在规定条件下，基准温度（25±2℃）时工作频率相对于标称频率所允许的偏差。

4、温度频差：在规定条件下，在工作温度范围内相对于基准温度（25±2℃）时工作频率的允许偏差。

5、老化率：在规定条件下，晶体工作频率随时间而允许的相对变化。

以年为时间单位衡量时称为年老化率。

6、静电容：等效电路中与串联臂并接的电容，也叫并电容，通常用C0表示。

7、负载电容：与晶体一起决定负载谐振频率fL的有效外界电容，通常用CL表示。

负载电容系列是：8PF、12PF、15PF、20PF、30PF、50PF、100PF。

只要可能就应选推荐值：10PF、20PF、30PF、50PF、100PF。

8、负载谐振频率（fL）：在规定条件下，晶体与一负载电容相串联或相并联，其组合阻抗呈现为电阻性时的两个频率中的一个频率。

在串联负载电容时，负载谐振频率是两个频率中较低的一个，在并联负载电容时，则是两个频率中较高的一个。

9、动态电阻：串联谐振频率下的等效电阻。

用R1表示。

10、负载谐振电阻：在负载谐振频率时呈现的等效电阻。

用RL表示。

RL＝R1（1+C0/CL）211、激励电平：晶体工作时所消耗功率的表征值。

激励电平可选值有：2mW、1mW、0.5mW 、0.2mW、0.1mW、50μW、20μW、10μW、1μW、0.1μW等12、基频：在振动模式最低阶次的振动频率。

13、泛音：晶体振动的机械谐波。

泛音频率与基频频率之比接近整数倍但不是整数倍，这是它与电气谐波的主要区别。

泛音振动有3次泛音，5次泛音，7次泛音，9次泛音等。

二、应用指南石英晶体谐振器根据其外型结构不同可分为HC-49U、HC-49U/S、HC-49U/S•SMD、UM-1、UM-5及柱状晶体等。

HC-49U适用于具有宽阔空间的电子产品如通信设备、电视机、电话机、电子玩具中。

振荡器与谐振器

振荡器与谐振器振荡器是将直流电能转变成交流电能的过程，用来产生一定频率的交流信号，是有源器件。

谐振器是电路对一定频率的信号进行谐振，主要是用来筛选出某一频率，是无源器件。

晶体谐振器是无源器件，不需要电源。

晶体振荡器是有源器件，需要电源，且晶体振荡器的电路中最重要的元件就是晶体谐振器。

将晶体谐振器加外部振荡电路、放大电路、滤波电路等等即为晶体振荡器。

在以前，时常会把谐振器和振荡器搞混晶体振荡器是有源器件，需要电源，且晶体振荡器的电路中最重要的元件就是晶体谐振器。

将晶体谐振器加外部振荡电路、放大电路、滤波电路等等即为晶体振荡器。

XO是普通的石英晶体振荡器，没有温度补偿或电压控制来微调输出频率，温频特性主要是晶体本身造成的。

VCXO压控晶体振荡器是有一个脚可以外接电压来微调输出频率的振荡器TCXO是一种内部具有温度补偿电路的晶体振荡器，当工作温度发生变化时输出频率具有很好的稳定性。

石英晶体振荡器的基本工作原理及作用(1)石英晶体振荡器（简称晶振）的结构石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化矽的结晶体）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、陶瓷或塑胶封装的。

(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。

晶体振荡器

激励的原子弛豫为F＝1态和F＝2态，但是F＝1态被再次激励；F＝2态过密；6.8GHz使F＝2反变为F＝1，从而给吸收光提供更多的原子。
微波谐振使光的吸收增强，即光电管所检测的光变暗（<1%），微波频率被琐在光电管检测变弱的光上，因此原子跃迁频率控制微波频率，即控制晶体振荡器频率。
铯原子频标
代理产品
NEL旗下： 0835a超低相噪OCXO：SC切割、相噪低，输出10/10.23MHz
1205a 双频锁相OCXO：10M和100M两路分开输出，100M 兼容了10MHz优异的温度特性、老化特性和短稳
1029d 超低相噪OCXO：SC切割、低相噪、输出100MHz OCXO 378-10：超低功耗<150mW，快速预热（45s）
相对频率y=Δf/f是在时间间隔τ内进行测量；(Yk+1-Yk)2为对y的2次有效测量之差，因此，是很理想的。 <>表示对(Yk+1-Yk)2的无限次数的时间平均。测量次数m(m≥100）
平均时间越长，不代表阿伦方差越好，主要噪声是随机游动，时间越长，稳定度会受准确度的影响
相位噪声
相位噪声：是指单位Hz的噪声密度与信号总功率之比在时域内其实就是指频率相位的抖动一个纯净的正弦信号表达为：
铯原子基态中的超精细能级的磁场关系（高能态为9个，低能态为7个）。图中划出的磁场最大到H0值。
原子检测器加热后铯原子被电离，离子被集中，电流经过放大后，反馈至反馈网络。通过这个方法，微波频率被锁定在最大离子电流频率上‘所以原子跃迁频率控制微波频率，即控制晶体振荡器频率
氢原子频标
氢原子的能级也跟磁场有关
晶体振荡器
右图为简化了的石英晶体振荡器的基本组成元件，一般由晶体谐振器、放大电路、反馈电路（调谐电压）、频率输出组成

石英晶体谐振器和振荡器

石英晶体谐振器和振荡器用于频率控制和计时（美） John R.Vig 著胡文科译宁波大学压电器件技术实验室原序为什么编这本教材Einstein曾说“凡事均应做得尽可能简单，而不只是比较简单”。

本“教材”的主要目的是尽可能简单的介绍频率控制与计时中最常碰到的一些基本概念。

我经常被请求向精密振荡器的参观者、管理部门的领导和潜在用户作介绍，我也经常被邀请出席各种会议并参加对大学、电气与电子工程师协会和各种专业组的论文的评价工作。

在开始时，我要花很多时间去准备材料，大多数时间均花在一些图表直观材料的准备上。

随着积累的图表越来越多，材料的准备就变得越来越容易。

由于经常需要对这些图表进行“费力的复制”工作，我就开始编写和增加一些文字说明并填写在所收集图表的空白处。

随着收集的图表逐渐增多，我开始接受建设性意见，同时需要进行更多的复制工作。

显然，其他人员也发现这样的收集工作是有用的。

最后我编写了这本“教材”。

这是一个不断发展的工作。

我计划加入新材料，加入另外的发现。

欢迎为将来的修订提出意见和建议。

目录1.应用和要求2.石英晶体振荡器3.石英晶体谐振器4.振荡器的稳定性5.石英材料的特性6.原子频率标准7.振荡器的比较与指标8.时间与守时9.相关器件与应用10.频率控制论文分类，站点和索引第一章应用和要求石英晶体在电子学上的应用军用和航天应用工业应用民用通讯通讯手表和钟导航电视通讯无线电话敌我识别系统轻便式、分区式、手提式家用电话雷达无线电设备和电话无线电设备和高频设备传感器航空，航海彩电制导系统导航便携电视系统引信仪器家用计算机电子战计算机 VCR和电视摄象机声纳浮标数字系统业余无线电台研究和工艺阴极射线显示器玩具和游戏机原子钟软盘起搏器仪器调制解调器其他医用设备天文学和大地测量标签/标志自动化空间跟踪公用事业引擎控制，收音机，钟天体导航传感器 Trip计算机，GPS石英晶体器件市场工艺年产量单价全世界年交易额~$12亿石英晶体 ~200亿 ~$1($0.1—3000)原子频率标准$2百万氢钟 ~10 $200000铯射束的频率标准 ~500 $50000 $2千5百万铷电池的频率标准 ~60000 $2000 $1亿2千万导航对于精确导航来说，精确时间是最重要的。