压控晶振原理
晶振压控的作用
晶振压控的作用
晶振压控器常用于电子电路当中的时钟信号发生器，主要起到控制晶振频率的作用。
晶振是一种振动器件，能够产生稳定的正弦波，所以在电子电路设计中十分常见。
晶振压控信号发生器可以通过改变输入电压的大小来调节晶振的工作频率，因此也被称为压控晶振（VCO）。
这种调节方式能够在较宽的范围内实现精确的频率控制，因此被广泛应用于不同领域的电子设备中。
晶振压控信号发生器主要由晶振和电路控制器组成。
控制器通过输入电压来控制晶振频率，具有良好的稳定性和抗干扰性能。
由于压控晶振工作频率范围十分广泛，因此可以用于不同领域的应用，比如通信系统、音频设备等。
在通信系统中，压控晶振用于生成调制信号，实现频率调制，频率倍增等功能。
在音频设备中，压控晶振能够产生高精度的音频信号，比如在数字调谐器中，压控晶振能够控制数字转换器的采样率，从而实现高精度的音频播放。
总之，晶振压控信号发生器作为一种常见的电子元器件，可以帮助电子设备实现精确的频率控制，具有广泛的应用前景。
在实际应用中，需要选择合适的压控晶振来满足不同的应用需求，同时还需要设计合理的电路控制器，从而使压控晶振能够发挥最佳的性能。
压控晶振原理
压控晶振原理压控晶体振荡器简介压控晶体振荡器全称：电压控制晶体振荡器(Voltage Controlled Crystal Oscillator)，是一种与晶体谐振器串联插入变容二极管，根据外部加入的电压使二极管的容量发生变化，来达到输出频率可根据晶体谐振器的负载电容特性变化的晶体振荡器。
VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成，其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容，从而“牵引”石英谐振器的频率，以达到频率调制的目的。
VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。
石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子（即谐振器和振荡电路组成。
晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等，共同决定振荡器的性能。
压控晶体振荡器具有以下特点：(1)低抖动或低相位噪声：由于电路结构、电源噪声以及地噪声等因素的影响，VCO的输出信号并不是一个理想的方波或正弦波，其输出信号存在一定的抖动，转换成频域后可以看出信号中心频率附近也会有较大的能量分布，即是所谓的相位噪声。
VCO输出信号的抖动直接影响其他电路的设计，通常希望VCXO的抖动越小越好。
(2)宽调频范围：VCO的调节范围直接影响着整个系统的频率调节范围，通常随着工艺偏差、温度以及电源电压的变化，VCXO的锁定范围也会随着变化，因此要求VCXO有足够宽的调节范围来保证VCXO的输出频率能够满足设计的要求。
(3)稳定的增益：VCO的电压——频率非线性是产生噪声的主要原因之一，同时，这种非线性也会给电路设计带来不确定性，变化的VCXO增益会影响环路参数，从而影响环路的稳定性。
因此希望VCXO的增益变化越小越好。
1.频率大小：频率越高一般价格越高。
但频率越高，频差越大，从综合角度考虑，一般工程师会选用频率低但稳定的晶振，自己做倍频电路。
总之频率的选择是根据需要选择，并不是频率越大就越好。
要看具体需求。
比如基站中一般用10MHz的恒温晶振（OCXO），因其有很好的频率稳定性，属于高端晶振。
压控晶振 电压与频率的关系
压控晶振电压与频率的关系摘要：本文总结了压控晶振电压和频率之间的关系，以及如何正确使用它们。
文章首先详细介绍了晶振结构和工作原理；其次，介绍了压控晶振电压与其工作频率之间的关系；最后，结合实际应用对如何正确使用压控晶振进行了较为全面的探讨。
关键词：压控晶振；电压；频率；结构；原理压控晶振电压与频率的关系摘要一：的结构和工作原理二：控晶振电压与工作频率的关系三：确使用压控晶振第一节的结构和工作原理晶振是一种采用电子技术的电路，它的基本结构由电子元件、晶振元件和辅助元件组成。
晶振元件是一个特殊的双线圈结构，在输入电压为0V电压和温度不变时，它可以在给定的频率上以恒定的电流运行，把输出脉冲电压和频率变为恒定的值。
晶振的工作原理是晶体响应电场而产生振荡，在频率调整电路中，晶体两端由外部供电电源驱动，其中一端通过容积电容可以调节输出频率，以达到调节振荡频率的目的。
另外，还有一种称为压控的晶振，它的电压和频率之间也有一定的关系。
第二节控晶振电压与工作频率的关系压控晶振是一种在工作电压不变的情况下调节频率的晶振，它是在晶体固有频率基础上，通过改变晶体的晶体锥电压来调节晶振工作频率的，它的工作原理如下：当输入的电压小于晶体的晶体锥电压时，晶振的频率会比它的固有频率高；当输入的电压大于晶体的晶体锥电压时，晶振的频率会比它的固有频率低。
第三节确使用压控晶振由于压控晶振电压和频率之间存在着一定的关系，因此，正确使用它们是很有必要的。
首先，在选择压控晶振时，应先计算其最大频率以及最小频率，以便确定选择的压控晶振是否能够满足用户的需求；其次，在使用压控晶振时，应该注意保持输入电压在晶体的晶体锥电压的范围内，以免影响晶振的正常工作；最后，要注意维护晶振，确保晶振的工作环境温度在正常范围内，以免影响晶振的正常工作。
综上所述，压控晶振的电压和频率之间存在着一定的关系，正确使用它们是非常重要的，此外在使用压控晶振时，还要注意晶振的维护。
晶振的基本原理及特性
晶振的基本原理及特性晶振的基本原理及特性晶振一般采用如图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。
晶振的原理及作用
晶振的原理及作用晶体振荡器（晶振）是一种产生稳定频率的电子元件，广泛应用于无线通信、计算机、电子钟等电子设备中。
它的作用是提供一个稳定的时钟信号，让电子设备能够按照指定的频率运行。
晶振的主要原理是晶体的压电效应和共振现象。
晶体是一种具有压电效应的物质，即在外界施加压力时，晶体呈现出电势差的变化。
当一个电压被施加到晶体上，晶体由于压电效应而发生微小的尺寸变化，使晶体的原子结构发生微小的扭曲。
这个扭曲会导致晶体内部产生反馈电势，使电荷在晶体中移动，形成电荷的周期性移动。
当振动频率达到晶体的共振频率时，电荷的周期性移动达到最大值，称为共振现象。
晶振通常由晶体谐振器和放大器组成。
晶体谐振器是由晶体和电容器组成的振荡回路，晶体由于压电效应而发生振动，并将能量转化为电能。
放大器作用是将振荡信号放大，并驱动其他电路或设备。
晶振的频率稳定性是晶振器的一个重要指标。
频率稳定性指的是晶振器输出频率在长时间内的波动程度。
一般来说，晶体振荡器的频率稳定性高，可以达到几十亿分之一，甚至更高。
这一特性使得晶振广泛应用于需要高精度时钟信号的设备中。
晶振的工作原理和作用有以下几个方面的重要影响：1. 提供稳定的时钟信号：晶振可以提供稳定的时钟信号，用于同步各个电子元件的工作，确保电子设备正常运行。
例如，在计算机中，CPU需要一个稳定的时钟信号来控制数据的运行和处理。
晶振提供的稳定频率信号可以确保CPU和其他设备能够准确无误地进行数据处理。
2. 影响数据传输速率：晶振的频率决定了数据传输的速率。
在通信设备中，例如无线电设备或调制解调器，晶振提供了稳定的基准频率，用于控制数据的传输速率。
不同的频率可以实现不同的传输速率，而晶振能够提供稳定的频率信号，确保数据能够准确无误地传输。
3. 影响设备的精度和稳定性：晶振的高频率稳定性决定了设备的精度和稳定性。
例如，在高精度的仪器设备中，晶振提供了精确的计时信号，使设备的测量结果更加准确可靠。
VCXO压控晶体振荡器的工作原理
VCXO压控晶体振荡器的工作原理
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压控振荡器（VCXO）电压控制晶体振荡器在市场也广泛运用，压控晶振是移动通信基地的代表性高精度提供基准信号源,在90年代中期前就应用于汽车电话系列频率选用一般都是12.8MHz、13MHz、14.5MHz和15.36MHz，频率温度特性±2.5ppm/－30～＋75℃，频率电压特性±0.3ppm/5V±5％，这些晶振高精度技术目前国内也还很难达到金石集团作为电子元器件大生产商它们生产的压控振荡子频率范围10～360MHz,精度60ppm到±100ppm,日本精工和爱普生公司都有石英晶振霸主之一压控振荡器他们利用ST切型晶片制作的声表面波（SAW）谐振（Q≌2000）,振荡频率范围250~500MHZ,精度可达到±25～100ppm产品精度更进一步.由于SAW谐振器的频率可达2GHz以上，为压控SAW振荡器（VCSO）的高频化提供了一条重要途径。
晶振的工作原理
晶振的工作原理：晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串连一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串连谐振，较高的频率是并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率规模内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
这个并联谐振电路加到一个负反响电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率规模很窄，所以即使其他元件的参数变更很年夜，这个振荡器的频率也不会有很年夜的变更。
令狐采学晶振的参数：晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以获得晶振标称的谐振频率。
晶振的应用：一般的晶振振荡电路都是在一个反相放年夜器（注意是放年夜器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容辨别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串连的容量值就应该即是负载电容，请注意一般IC的引脚都有等效输入电容，这个不克不及忽略。
一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。
无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不合，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。
无源晶振需要借助于时钟电路才干产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法其实禁绝确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
晶振的种类：谐振振荡器包含石英（或其晶体资料）晶体谐振器，陶瓷谐振器，LC谐振器等。
晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。
石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应，从物理学中知道，若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力，又会在相应的标的目的上产生电场，这种现象称为压电效应。
晶振的工作原理
晶振的工作原理
晶振（Crystal Oscillator）是一种用于产生稳定频率的电子元件，广泛应用于各种电子设备中。
它是基于晶体的压电效应而工作的，能够将电能转换为机械振动，进而产生稳定的电信号。
晶振的工作原理可以分为以下几个方面：
1. 晶体的压电效应：晶振的核心部件是晶体，通常使用的是石英晶体。
石英晶体具有压电效应，即在受到外力作用时会产生电荷分布的变化，从而产生电势差。
这种压电效应使得晶体具有机械振动的能力。
2. 电路的谐振：晶振通常采用谐振电路来实现稳定的振荡。
谐振电路由晶体、电容和电感等元件组成，通过调整电路的参数，使得电路能够在特定的频率下产生谐振。
晶振的频率由晶体的物理特性决定，通过选择适当的晶体和电路参数，可以实现所需的频率输出。
3. 反馈放大：晶振在工作过程中需要保持振荡的稳定性，这就需要通过反馈放大来实现。
晶振电路中通常会添加一个放大器，将晶体的输出信号放大后再送回给晶体，使其继续产生振荡。
通过适当的反馈，可以实现振荡频率的稳定。
4. 温度补偿：晶振的频率受到温度的影响较大，为了保持频率的稳定，通常会在晶振电路中加入温度补偿电路。
温度补偿电路可以根据环境温度的变化自动调整电路参数，使得晶振的频率保持在稳定的范围内。
总结起来，晶振的工作原理是基于晶体的压电效应和谐振电路的相互作用。
通过合理设计电路参数和加入温度补偿电路，可以实现稳定的频率输出。
晶振广泛应用于各种电子设备中，如计算机、手机、通信设备等，为这些设备提供稳定的时钟信号和频率参考。
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压控晶振原理
压控晶体振荡器简介
压控晶体振荡器全称：电压控制晶体振荡器(Voltage Controlled Crystal Oscillator)，是一种与晶体谐振器串联插入变容二极管，根据外部加入的电压使二极管的容量发生变化，来达到输出频率可根据晶体谐振器的负载电容特性变化的晶体振荡器。
VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成，其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容，从而“牵引”石英谐振器的频率，以达到频率调制的目的。
VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。
石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子（即谐振器和振荡电路组成。
晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等，共同决定振荡器的性能。
压控晶体振荡器具有以下特点：
(1)低抖动或低相位噪声：由于电路结构、电源噪声以及地噪声等因素的影响，VCO的输出信号并不是一个理想的方波或正弦波，其输出信号存在一定的抖动，转换成频域后可以看出信号中心频率附近也会有较大的能量分布，即是所谓的相位噪声。
VCO输出信号的抖动直接影响其他电路的设计，通常希望VCXO的抖动越小越好。
(2)宽调频范围：VCO的调节范围直接影响着整个系统的频率调节范围，通常随着工艺偏差、温度以及电源电压的变化，VCXO的锁定范围也会随着变化，因此要求VCXO有足够宽的调节范围来保证VCXO的输出频率能够满足设计的要求。
(3)稳定的增益：VCO的电压——频率非线性是产生噪声的主要原因之一，同时，这种非线性也会给电路设计带来不确定性，变化的VCXO增益会影响环路参数，从而影响环路的稳定性。
因此希望VCXO的增益变化越小越好。
1.频率大小：频率越高一般价格越高。
但频率越高，频差越大，从综合角度考虑，一般工程师会选用频率低但稳定的晶振，自己做倍频电路。
总之频率的选择是根据需要选择，并不是频率越大就越好。
要看具体需求。
比如基站中一般用10MHz的恒温晶振（OCXO），因其有很
好的频率稳定性，属于高端晶振。
至于范围，晶振的频率做的太高的话，就会失去意义，因为有其他更好的频率产品代替。
2.频率稳定度：关键参数。
指在规定的工作温度范围内，与标称频率允许的偏差，用ppm（百万分之一）表示。
一般来说，稳定度越高或温度范围越宽，价格越高。
对于频率稳定度要求±20ppm或以上的应用，可使用普通无补偿的晶体振荡器。
对于介于±1 至±20ppm 的稳定度，应该考虑温补晶振TCXO 。
对于低于±1ppm 的稳定度，应该考虑恒温晶振OCXO。
3.电源电压：常用的有1.8V、2.5V、3.3V、5V等，其中3.3V应用最广。
4.输出：根据需要采用不同输出。
（HCMOS，SINE，TTL，PECL，LVPECL，LVDS，HSCL,PLL 等）每种输出类型都有它的独特波形特性和用途。
应该关注三态或互补输出的要求。
对称性、上升和下降时间以及逻辑电平对某些应用来说也要作出规定，根据客户需要我们可以帮助客户选型。
5.工作温度范围：工业级标准规定的-40～+85℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯，倘若-20℃～+70℃已经够用，那么就不必去追求更宽的温度范围。
对于某些特殊场合如航天军用等，对温度有更苛刻的要求。
6.相位噪声和抖动：相位噪声和抖动是对同一种现象的两种不同的定量方式，是对短期稳定度的真实度量。
振荡器以及其它利用基波或谐波方式的晶体振荡器具有最好的相位噪声性能。
采用锁相环合成器产生输出频率的振荡器比采用非锁相环技术的振荡器一般呈现较差的相位噪声性能。
但相对的，拥有好的相位噪声和抖动的同时振荡器的设计复杂，体积大，频率低，造价高。
实际上相位噪声和抖动是短期频率稳定度的度量，所以一般越高端的晶振，即频稳越好的晶振，这些指标也相应越好。
7.牵引范围（VCXO）：是针对VCXO的参数。
带有压控功能的晶振为（VCXO），即通过调节控制电压改变输出频率。
牵引范围为变化频率(增大或减少)与中心频率的比值。
此值一般用ppm表示。
通常牵引范围大约为100 - 200ppm，取决于VCXO的结构和所选择的晶体。
8.封装：与其它电子元件相似，石英振荡器亦采用愈来愈小型的封装。
通常，较小型的器件比较大型的表面贴装或穿孔封装器件更昂贵。
所以，小型封装往往要在性能、输出选择和频率选择之间作出折衷。
9.老化率：随着时间的推移，频率值随着变化的大小，有年老化和日老化两种指标。
SJK的高精度恒温晶振（OCXO）可以达到10-8 ppm/年。