石英晶体振荡器是目前精确度和稳定度最高的振荡器，广泛应用于全球定位系统（GPS）
和移动通信等各种系统中。石英晶体振荡器是由品质因素极高的谐振器（石英晶体振子）
和振荡电路组成。晶体的品质、切割取向、晶体振子结构及电路形式等因素共同决定了振荡器
的性能。国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4 类：即普通晶体振荡器（SPXO）、
电压控制式晶体振荡器（VCXO）、温度补偿式晶体振荡器（TCXO）、恒温控制式晶体
振荡器（OCXO）, 压控温补晶振(VCTCXO)。当前石英晶体振荡器的发展，不仅表现
在系列品种的增加和市场需求量的增长方面，而且体现在产品技术创新上。
技术方面主要有以下几点：
a.小型化、薄型化和片式化
为满足以移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短、小的要求，石英晶体振荡器的封装
由传统的裸金属外壳向覆塑料金属和陶瓷封装转变，近年来TCXO 器件平均缩小了30 多倍，
有的近100 倍。采用SMD 封装的TCXO 的厚度不足2mm，5×3mm 尺寸的器件已经上市。
在几种主要类型的石英晶体振荡器中，TCXO 的体积缩小最明显，其次VCXO。石英晶体
振荡器体积的进一步缩小，使得晶体振子的频率可变范围变小，并使温度补偿困难化。
同时，片式封装的回流焊作业至少要在240℃下一直持续约10 秒钟，如不采取局部散热措施，
很难使石英晶体振子的频率偏移量控制在±0.5×10 -6 范围内，需要说明的是：此类器件
远未进入微型化的极限，体积的进一步缩小仍有一定的余量。
b.高精度与高稳定化
移动通信技术的发展之所以能使石英晶体振荡器焕发出勃勃生机，关键在于其具有很高的
频率精度和稳定度，目前即使是无补偿式的晶体振荡器，其总精度也能达到±25ppm。
在TCXO、VCXO 和OCXO三种类型的器件中，OCXO 的频率稳定度最高，VCXO 的频率
稳定度则相对稍许逊色一些。在 0～70℃范围内，VCXO 的频率稳定度一般
为±0.0001～5ppm。VCXO 主流产品的频率稳定度大多控制在±25ppm 以下，频率
调整范围可达±25～±100ppm，老化率低于±2ppm/年。目前，OCXO 产品的一般
水平是：频率稳定度在±0.001ppm（-20～60℃），年老化率低于±0.05ppm。
虽然OCXO 体积较大，但在精密频率计数器、频谱及网络分析仪、基站及导航等领域中
仍被广泛应用。
c.低噪声
高频化在全球定位系统（GPS）中是不允许频率颤抖的，相位噪声则是表征振荡器
频率颤抖的一个重要参数。对OCXO 器件来说，GPS 系统往往要求其具有较高的抑制相位噪声
的能力。这使得OCXO 主流产品的相位噪声性能有了很大改善。目前除VCXO 外，其它类型的
晶体振荡器的最高输出频率一般不过200MHz。目前，提高VCXO 振荡频率主要依靠石英晶体
SAW 谐振器、变容二极管、串联电感器及放大器组成的压控SAW振荡器（VCSO）来完成。
在 GSM 和PDC 等移动电话所有的振荡器中，频率较高的是UCV4 系列压控振荡器（VCO），
其频率范围为650～1700MHz，电源电压为2.2～3.3V，工作电流为8～10mA。
d.低功耗，启动快
不同类型的石曲晶体振荡器的工作电压不同，但应尽可能的采用3.3V 的电源电压。低电平
驱动和低电流消耗已成为一个趋势，目前很多TCXO 和VCXO 产品的电流损耗不超过2mA。
石英晶体振荡器在快速启动技术方面也取得了突破性进展。日本精工、爱普生公司生产的
VG-2320SC 型VCXO 石英晶体振荡器在±0.1ppm 规定值范围内，其频率稳定时间小于4ms。
在1ms 以内输出振荡信号的振幅可达到额定值的90%.日本东京陶瓷公司生产的表贴装TCXO，
在振荡启动4ms 后，其幅值可达到额定值的90%。OAK 公司的10～25MHz 的OCXO 等
产品则可在5 分钟的预热时间内达到±0.01ppm 的稳定度。
此外，目前绝大多数石英晶体振荡器的输出逻辑与TTL、高速CMOS（HCMOS）
或TTL/HCMOS 兼容，因而提高了器件的适应性和设计的灵活性。
石英晶体滤波器
单片晶体滤波器（MCF）是在石英基片表面配置若干金属电极而构成的带通和带阻滤波器。
它利用压电效应的能陷理论来选择电极振子的几何尺寸、返回频率和电极振子间矩，以控制超声波的声学耦合，从而达到滤波的目的。其特点是频率选择度十分陡峭、损耗低、稳定性好、
阻带衰减高，现已在移动通信设备中大量使用，是必不可少的初级中频滤波器，对提高整机灵敏度和抗干扰能力具有重要作用。国外MCF产品实用化水平为：中心频率为几MHz～150MHz，
带宽0.001～0.1%，频道间隔12.5～25kHz，最小封装尺寸为8×8×3.2mm，重量为0.4g。 MCF目前的发展方向集中在开发新型压电材料、扩展带宽、减少带内延时波动、增大带外衰减、
扩充和提高中频点和线性度并使封装尺寸进一步小型化和片式化。
石英晶体元器件的应用领域
石英晶体元器件主要用于通信、计算机、彩色电视机、钟表、音像制品、其它家用电器、电子玩具、医用电子设备、汽车电子、广播电视设备以及仪器仪表等各个方面。
SJK晶振应用领域
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