石英晶體諧振器(qì)是一種精度高(gāo)、穩定性好(hǎo)(hǎo)的(de)振蕩器(qì)，廣泛應用(yòng)于雷達、導航、遙測、無線電、儀器(qì)儀表等領域，以及通信系統中的(de)頻(pín)率發生器(qì)、數(shù)據處理(lǐ)設備的(de)時鐘信号和特定系統的(de)參考信号。

　   石英晶體諧振器(qì)的(de)基本原理(lǐ)：

　　1.石英晶體諧振器(qì)的(de)結構

　　石英晶體諧振器(qì)是一種利用(yòng)應時晶體(二氧化(huà)(huà)矽晶體)的(de)壓電效應制成的(de)諧振器(qì)件(jiàn)。它的(de)基本結構大緻如下：從應時晶體上以一定的(de)方位角切下一個(gè)切片(簡稱切片可以是方形、矩形或圓形等。)，在(zài)其相應的(de)兩個(gè)表面上塗覆銀(yín)層作為(wèi)電極，在(zài)每個(gè)電極上焊接一根引線以連接到引腳，并添加封裝外殼以形成石英晶體諧振器(qì)，簡稱應時晶體或。它的(de)産品一般封裝在(zài)金屬外殼中，也封裝在(zài)玻璃外殼、陶瓷或塑料中。

　　2.壓電效應

　　如果對應時晶體的(de)兩個(gè)電極施加電場，石英晶體諧振器(qì)的(de)晶片将發生機械變形。相反，如果在(zài)晶圓的(de)兩側施加機械壓力，就會(huì)在(zài)晶圓的(de)相應方向産生電場，這(zhè)是一種稱為(wèi)壓電效應的(de)物(wù)理(lǐ)現象。如果在(zài)晶圓的(de)兩極施加交變電壓，晶圓會(huì)産生機械振動，同時晶圓的(de)機械振動會(huì)産生交變電場。一般情況下，晶圓機械振動的(de)振幅和交變電場的(de)振幅都很小，但(dàn)當施加交變電壓的(de)頻(pín)率為(wèi)一定值時，振幅明顯增加，遠(yuǎn)大于其他(tā)頻(pín)率。這(zhè)種現象稱為(wèi)壓電諧振，與LC電路(lù)的(de)諧振現象非常相似。其共振頻(pín)率與切割方式、幾何形狀和晶圓尺寸有關。

　　3.符号和等效電路(lù)

　　當石英晶體諧振器(qì)的(de)晶體不(bù)振動時，可視(shì)為(wèi)平闆電容，稱為(wèi)靜(jìng)電電容c，其大小與晶片的(de)幾何尺寸和電極面積有關，一般在(zài)幾PF到幾十PF左右。晶體振蕩時，機械振動的(de)慣性可以等效為(wèi)電感l，l的(de)一般值為(wèi)幾十mH到幾百mH。晶圓的(de)彈性可以等效為(wèi)電容c，c的(de)值很小，一般隻有0.0002~0.1pF，晶圓振動時摩擦産生的(de)損耗相當于R，其值約為(wèi)100 。因為(wèi)芯片的(de)等效電感很大，而C很小，R也很小，所以環路(lù)的(de)品質因數(shù)Q很大，可以達到1000~10000。另外，晶圓本身(shēn)的(de)諧振頻(pín)率基本上隻與晶圓的(de)切割方式、幾何形狀和尺寸有關，可以制作，因此一般來說(shuō)，由石英晶體諧振器(qì)組成的(de)振蕩電路(lù)可以獲得較高(gāo)的(de)頻(pín)率穩定性。