压控振荡器的设计与仿真概要
压控振荡器(方案一)
3．15压控振荡器(方案一)一.实验目的1.了解压控振荡器的组成、工作原理。
2.进一步掌握三角波、方波与压控振荡器之间的关系。
3.掌握压控振荡器的基本参数指标及测试方法。
二.设计原理电压控制振荡器简称为压控振荡器，通常由VCO(V oltage Controlled Oscillator)表示。
是一种将电平变换为相应频率的脉冲变换电路，或者说是输出脉冲频率与输入信号电平成比例的电路。
它被广泛地应用在自动控制，自动测量与检测等技术领域。
压控振荡器的控制电压可以有不同的输入方式。
如用直流电压作为控制电压，电路可制成频率调节十分方便的信号源；用正弦电压作为控制电压，电路就成为调频振荡器；而用锯齿电压作为控制电压，电路将成为扫频振荡器。
压控振荡器由控制部分、方波、三角波发生器组成框图如下：反相器 1反相器 2模拟开关方波、三角波发生器三角波方波3-15-11.方波、三角波发生器我们知道，方波的产生有很多种方法，而用运算放大器的非线性应用电路---电压比较器是一种产生方波的最简单的电路之一。
而三角波可以通过方波信号积分得到。
电路如图3-15-2所示：C3-15-2设t=0,Uc=0,Uo 1=+Uz,则Uo=-Uc=0,运放A 1的同相端对地电压为：+'U =212211R R R U R R R U o z +++3-15-1此时，Uo 1通过R 向C 恒流充电，Uc 线性上升，Uo 线性下降，则U+’下降，由于运放反相端接地，因此当U+’下降略小于0时，A 1翻转，Uo1跳变为-Uz 见图3-15-2中t=t 1时的波形。
根据式3-15-1可知，此时Uo 略小于-R 1×U 2/R 2。
在t=t 1时，Uc=-Uo=R 1×U 2/R 2,Uo1=-Uz.运放A 1的同相端对地电压为：212211R R UoR R R UzR U ++++='+此时，电容C 恒流放电，Uc 线性下降，Uo 线性上升,则U+’也上升。
基于Multisim11的压控振荡电路仿真设计毕业设计
承诺人（签名）：
年月日
摘
Multisim是美国国家仪器有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于初级的模拟及数字电路板的设计工作，Multisim不仅具有丰富的仿真分析能力，而且还包含了电路原理图的图形输入及电路硬件描述语言的输入方式。有了Multisim软件就相当于有了一个电子实验室，可以非常方便的从事各种电路设计及仿真分析工作。
随着无线通信技术的快速发展，使得市场对压控振荡电路产生了巨大的需求。压控振荡器是通过调节可变电阻或电容可以改变波形的振荡频率，一般是通过人工来调节的。而在自动控制场合往往要求能自动地调节振荡频率。常见的情况是给出一个控制电压，要求输出波形的振荡频率与控制电压成正比。这种电路称为压控振荡器。
本次设计的内容是基于Multisim11的压控振荡电路仿真设计，阐述了压控振荡器的电路原理以及组成结构。本次设计是采用集成运算放大器741芯片组成的滞回电压比较器和反向积分电路，利用二极管1N4148相当于电子开关的功能，控制电容的充放电时间，构成的压控振荡电路，从而实现输入电压对输出频率变化的控制。只要改变输入端的电压，就可以改变输出端的输出频率。并在电路设计与仿真平台Multisim11仿真环境中创建集成压控振荡器电路模块，进而使用Multisim仿真工具对其进行仿真从而达到设计的目的和要求。
（5）提高打开和保存文件的速度以及移动组件、取消、更改和重新更改的速度。以前在Multisim中打开多个设计时，有时难以识别哪些设计是主动仿真设计，为了克服这种情况，仿真设计指示器出现在主动仿真设计旁边的设计工具栏（Design Toolbox）的层次（Hierarchy）标签内，设计者可以快速识别各种文档的层次关系。
压控制振荡器设计报告
压控制振荡器设计报告一、引言压控制振荡器（Voltage-Controlled Oscillator，简称VCO）是一种电子振荡器，用于产生具有可调频率的连续波形。
VCO在通信系统、频率合成器、调频调相调幅设备等领域广泛应用。
本报告旨在设计一种基于压控制振荡器的电路，实现频率可调的连续波形输出。
二、设计原理1.振荡器核心部分：振荡器核心部分采用LC谐振电路或RC谐振电路。
当输入的信号幅度和频率满足振荡器稳定条件时，振荡器可以产生连续波形输出。
其中，频率由LC谐振电路的电感和电容值决定，或者由RC谐振电路的电阻和电容值决定。
2.频率调节器：频率调节器通过对振荡器核心电路进行正反馈增益调整，使得振荡器输出的频率可以根据输入的电压进行调节。
常用的频率调节器包括：电阻调节器、电容调节器和电感调节器。
3.输出级：输出级用于放大振荡器核心电路产生的波形，并驱动输出负载。
输出级一般由放大器和输出缓冲电路组成。
三、设计步骤根据以上设计原理，压控制振荡器的设计步骤如下：1.选择振荡器核心电路：根据设计需求选择适合的LC谐振电路或RC谐振电路作为振荡器核心电路。
LC谐振电路适用于高频率振荡器设计，而RC谐振电路适用于低频率振荡器设计。
2.设计频率调节器：根据输入电压和输出频率之间的关系，设计合适的频率调节器。
可以根据实际需求选择电阻调节器、电容调节器或电感调节器。
3.设计输出级：根据输出负载的要求，设计合适的放大器和输出缓冲电路。
输出级应能够实现对振荡器核心电路产生的波形进行放大，并具有足够的驱动能力。
四、实验结果在实际设计中，我们选择了LC谐振电路作为振荡器核心电路，电阻调节器作为频率调节器，放大器和输出缓冲电路作为输出级。
我们通过仿真和实验验证了设计的可调频率的连续波形输出，并测试了输出波形的稳定性和驱动能力。
仿真结果显示，我们设计的压控制振荡器在不同输入电压下可以产生相应频率的连续波形输出，频率调节范围满足设计要求。
压控振荡器原理和设计
实验十五 压控振荡器(方案二)一．实验目的1． 会简单压控振荡器的设计。
2． 掌握压控振荡器的基本原理和调试方法。
二．实验原理压控振荡器，顾名思义，其输出频率随输入电压的改变而变化。
它大致可分为两类，一类是调谐式，另一类是多谐式。
多谐式一般线性好，但输出不是正弦波，只能通过间接方式获得。
振荡频率一般较低。
调谐式多用于发射机中，一般高频电子线性课程会有介绍。
这里介绍两种压控振荡器及其常用电路类型，供大家参考。
1． 由5G8038构成的压控振荡器参考电路见图3-15-1，5G8038内部原理可参考相关参考书，这里不再详述，其振荡频率可由下式确定。
F=0.3/RC 3-15-1式中，44w RR21R +=，一般R w4取ΩK 1，当f=20KHz 时，我们可以先定C ，再求出相应的R ，一般取Ω=K 10~5R 之间。
C=3300pF 时，由式3-15-1可求得Ω=K 54.4R ，则R 4=R-0.5R w4=4K Ω，取标称值Ω=K 3.4R4。
由上式确定的频率为上限频率。
低端频率通过改变8脚电位实现。
我们可以通过研究电压与频率间的关系找到两者的联系。
一般高低端最大差10KHz 。
再来看其它电阻值的确定。
R w1+R 1支路、R w2+R 2支路和R w3+R 3支路，主要是为了取得电压控制信号，一般输入电阻都较大，故支路电流在0.1~0.5mA 间选取。
5G8038电源工作可选单电源工作方式，一般高低电源电压差最小10V ，最大30V ，根据实际情况选择。
R w1以能改变电压范围超过3V 即可。
但不是越大越好，也可通过实验调试取得。
为了保证输出频率的误差较小，可选用多线圈电位器，这里取ΩK 10，变化范围在4V 左右，应R w1在上，R 1在下，否则电路不能正常振荡。
Rw2和Rw3应尽可能大，以便于有较大控制范围使正弦波波形易于调节。
1、8、12控制端一般对地应接抗干扰电容，以防调节电位器时产生的高频噪声引入电路引起故障。
压控振荡器的设计与仿真综述
目录1 引言 (2)2 振荡器的原理 (5)2.1 振荡器的功能、分类与参数 (5)2.2 起振条件 (9)2.3 压控振荡器的数学模型 (10)3 利用ADS仿真与分析 (11)3.1 偏置电路的的设计 (12)3.2 可变电容VC特性曲线测试 (13)3.3 压控振荡器的设计 (15)3.4 压控振荡器相位噪声分析 (18)3.5 VCO振荡频率线性度分析 (23)4 结论 (24)致谢 (25)参考文献 (25)压控振荡器的设计与仿真Advanced Design System客户端软件设计电子信息工程（非师范类）专业指导教师摘要：ADS可以进行时域电路仿真，频域电路仿真以及数字信号处理仿真设计，并可对设计结果进行成品率分析与优化，大大提高了复杂电路的设计效率。
本论文运用ADS仿真软件对压控振荡器进行仿真设计，设计出满足设计目标的系统，具有良好的输出功率，相位噪声性能及震荡频谱线性度。
本论文从器件选型开始，通过ADS软件仿真完成了有源器件选型，带通滤波器选型，振荡器拓扑结构确定，可变电容VC特性曲线，瞬态仿真及谐波平衡仿真。
实现了准确可行的射频压控振荡器的计算机辅助设计。
关键字：压控振荡器，谐波平衡仿真，ADS1 引言振荡器自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色，具有广泛的用途。
在无线电技术发展的初期，它就在发射机中用来产生高频载波电压，在超外差接收机中用作本机振荡器，成为发射和接收设备的基本部件。
随着电子技术的迅速发展，振荡器的用途也越来越广泛，例如在无线电测量仪器中，它产生各种频段的正弦信号电压:在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中，它产生大功率的高频电能对负载加热;某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制;电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。
尤其在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重，可以毫不夸张地说在电子通信技术领域，VCO几乎与电流源和运放具有同等重要地位。
《压控振荡器设计》课件
设计软件与工具
制版软件
用于绘制电路板图，如 AutoCAD、Eagle等。
仿真软件
用于方案设计和电路仿真 ，如Multisim、SPICE等 。
调试工具
用于测试和调试电路，如 示波器、信号发生器等。
文档编写软件
用于整理技术文档，如 Microsoft Office系列软 件等。
03
压控振荡器的性能分析
性关系。
相位噪声测试结果
在100MHz偏移处，相位噪声为90dBc/Hz，表现出良好的性能。
温度稳定性测试结果
在-55℃至85℃的温度范围内，压控 振荡器的频率变化小于±2MHz，表 现出良好的温度稳定性。
06
压控振荡器的应用案例
应用场景一：无线通信系统
总结词
无线通信系统是压控振荡器最广泛的应用领域之一，用于产生和调节信号频率 。
详细描述
在无线通信系统中，压控振荡器作为关键元件，用于生成和调节信号频率。它 可以根据外部电压或控制信号的变化来改变输出信号的频率，从而实现信号的 调制和解调。
应用场景二：雷达系统
总结词
雷达系统利用压控振荡器产生高频电磁波，用于目标探测和 定位。
详细描述
雷达系统通过发射和接收高频电磁波来探测目标并确定其位 置。压控振荡器在雷达系统中作为发射信号的源，其输出信 号的频率和相位可以通过外部控制信号进行调节，以满足不 同探测需求。
优化策略
减小元件误差
选用高精度元件，减小误差对振荡器性能 的影响。
优化电路布局
合理布置元件位置，减小分布参数对振荡 器性能的影响。
调整元件参数
根据测试结果，对元件参数进行适当调整 ，优化振荡器性能。
采用负反馈技术
压控LC电容三点式振荡器设计及仿真资料
实验二压控LC 电容三点式振荡器设计及仿真一、实验目的1、了解和掌握LC 电容三点式振荡器电路组成和工作原理。
2、了解和掌握压控振荡器电路原理。
3、理解电路元件参数对性能指标的影响。
4、熟悉电路分析软件的使用。
二、实验准备1、学习LC 电容三点式西勒振荡器电路组成和工作原理。
2、学习压控振荡器的工作原理。
3、认真学习附录相关内容，熟悉电路分析软件的基本使用方法。
三、设计要求及主要指标1、采用电容三点式西勒振荡回路，实现振荡器正常起振，平稳振荡。
2、实现电压控制振荡器频率变化。
3、分析静态工作点，振荡回路各参数影响，变容二极管参数。
4、振荡频率范围：50MHz~70MHz，控制电压范围3~10V。
5、三极管选用MPSH10（特征频率最小为650MHz，最大IC 电流50mA，可满足频率范围要求），直流电压源12V，变容二极管选用MV209。
四、设计步骤1、整体电路的设计框图整个设计分三个部分，主体为LC 振荡电路，在此电路基础上添加压控部分，设计中采用变容二极管MV209 来控制振荡器频率，由于负载会对振荡电路的频率产生影响，所以需要添加缓冲器隔离以使振荡电路不受负载影响。
2、LC 振荡器设计首先应选取满足设计要求的放大管，本设计中采用MPSH10 三极管，其特征频率f T=1000MHz。
LC 振荡器的连接方式有很多，但其原理基本一致，本实验中采用电容三点式西勒振荡电路的连接方式，该振荡电路在克拉泼振荡电路的基础上进行了细微的改良，增加了一个与电感L 并联的电容，主要利用其改变频率而不对振荡回路的分压比产生影响的特点。
电路图如下所示：图2-2 LC 电容三点式西勒振荡器图中变容二极管MV209 与电感L 1 并联，构成了西勒振荡电路形式。
R 1\R 2 为静态偏置电阻，C 1\C 2 为反馈分压电容，C 3 即为克拉泼振荡电路中与C 1\C 2 串 联的小电容，L 1\C 1\C 2\C 3 共同构成谐振回路。
压控振荡电路的设计
压控振荡电路的设计1.设计原理常见的压控元件包括钽电容器、硅压控振荡器（VCXO）、锁相环（PLL）和表面声波器件等。
本文主要介绍基于VCXO的压控振荡电路设计。
2.关键部件(1)压控振荡器（VCXO）：VCXO是压控振荡电路的核心部件，其工作原理基于石英晶体的压电效应。
当施加电压时，晶体的弹性常数发生变化，从而改变共振频率。
(2)控制电路：控制电路用于产生一个电压信号，以控制VCXO的频率。
控制电路可以使用电位器、电流源等元件，通过改变电压或电流的大小来控制振荡器的频率。
3.设计过程(1)确定设计参数：首先要确定所需的振荡频率范围和精度，以及控制电压的范围。
这些参数将决定VCXO的选择和其他电路元件的选取。
(2)选择VCXO：根据设计参数，选择合适的VCXO，包括共振频率范围、稳定性、工作电压等。
(3)设计控制电路：根据所选VCXO的控制电压范围和控制方法，设计相应的控制电路。
电控振荡电路常用的控制电路包括放大器、反相器等。
(4)仿真和调试：使用电路仿真软件对整个电路进行仿真，检查振荡频率和控制电压的响应曲线是否满足设计要求。
如果不满足，需要对电路进行调试和优化。
(5)布板和制作：根据电路设计图进行布板设计，然后制作PCB板。
同时，根据实际情况进行元件选取和布局。
(6)调试和测试：完成PCB制作后，对电路进行调试和测试。
检查振荡频率和控制电压是否与仿真结果一致，并进行必要的参数调整。
(7)优化和改进：根据测试结果，对电路进行优化和改进，以提高振荡频率的稳定性和控制精度。
综上所述，设计压控振荡电路需要考虑电路参数、选择合适的VCXO、设计控制电路、进行仿真和调试、布板和制作、调试和测试，以及优化和改进。
在实际设计中，还需要考虑电路的稳定性、噪声干扰等因素，并结合具体应用场景进行综合考虑和处理。
设计一个稳定和可靠的压控振荡电路需要充分的理论知识和实践经验，并进行反复测试和修改，确保其性能符合设计要求。
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目录1 引言 (2)2 振荡器的原理 (5)2.1 振荡器的功能、分类与参数 (5)2.2 起振条件 (9)2.3 压控振荡器的数学模型 (10)3 利用ADS仿真与分析 (11)3.1 偏置电路的的设计 (12)3.2 可变电容VC特性曲线测试 (13)3.3 压控振荡器的设计 (15)3.4 压控振荡器相位噪声分析 (18)3.5 VCO振荡频率线性度分析 (23)4 结论 (24)致谢 (25)参考文献 (25)压控振荡器的设计与仿真Advanced Design System客户端软件设计电子信息工程（非师范类）专业指导教师摘要：ADS可以进行时域电路仿真，频域电路仿真以及数字信号处理仿真设计，并可对设计结果进行成品率分析与优化，大大提高了复杂电路的设计效率。
本论文运用ADS仿真软件对压控振荡器进行仿真设计，设计出满足设计目标的系统，具有良好的输出功率，相位噪声性能及震荡频谱线性度。
本论文从器件选型开始，通过ADS软件仿真完成了有源器件选型，带通滤波器选型，振荡器拓扑结构确定，可变电容VC特性曲线，瞬态仿真及谐波平衡仿真。
实现了准确可行的射频压控振荡器的计算机辅助设计。
关键字：压控振荡器，谐波平衡仿真，ADS1 引言振荡器自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色，具有广泛的用途。
在无线电技术发展的初期，它就在发射机中用来产生高频载波电压，在超外差接收机中用作本机振荡器，成为发射和接收设备的基本部件。
随着电子技术的迅速发展，振荡器的用途也越来越广泛，例如在无线电测量仪器中，它产生各种频段的正弦信号电压:在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中，它产生大功率的高频电能对负载加热;某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制;电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。
尤其在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器电路等更是重中之重，可以毫不夸张地说在电子通信技术领域，VCO几乎与电流源和运放具有同等重要地位。
人们对振荡器的研究未曾停止过。
从早期的真空管时代当后期的晶体管时代，无论是理论上还是电路结构和性能上，无论是体积上还是制作成本上无疑都取得了飞跃性的进展，但在很长的一段时期内都是处在用分离元件组装而成的阶段，其性能较差，成本相对较高，体积较大和难以大批量生产。
随着通信领域的不断向前推进，终端产品越来越要求轻、薄、短、小，越来越要求低成本、高性能、大批量生产，这对于先前的分离元件组合模式将不再胜任，并提出新的要求和挑战。
集成电路各项技术的发展迎合了这些要求，特别是主流CMOS工艺提供以上要求的解决方案，单片集成振荡器的研制取得了极大的进步。
然而，由于工艺条件的限制，RF电路的设计多采用GaAs, Bipolar, BiCMOS工艺实现，难以和现在主流的标准CMOS工艺集成。
因此，优性能的标准的CMOS VCO设计成为近年来RF电路设计的热门课题。
射频电路需要在特定的载波频率点上建立稳定的谐波振荡，以便为调制和混频创造必要的条件，压控振荡器（VCO）作为收发系统常见的器件,它的性能指标主要包括:频率调谐范围，输出功率，(长期及短期)频率稳定度，相位噪声，频谱纯度，电调速度，推频系数，频率牵引等。
频率调谐范围是VCO的主要指标之一，与谐振器及电路的拓扑结构有关。
通常，调谐范围越大，谐振器的Q值越小，谐振器的Q值与振荡器的相位噪声有关，Q值越小，相位噪声性能越差。
振荡器的频率稳定度包括长期稳定度和短期稳定度，它们各自又分别包括幅度稳定度和相位稳定度。
长期相位稳定度和短期幅度稳定度在振荡器中通常不考虑;长期幅度稳定度主要受环境温度影响，短期相位稳定度主要指相位噪声。
在各种高性能、宽动态范围的频率变换中，相位噪声是一个主要限制因素。
在数字通信系统中，载波信号的相位噪声还要影响载波跟踪精度。
其它的指标中，振荡器的频谱纯度表示了输出中对谐波和杂波的抑制能力；推频系数表示了由于电源电压变化而引起的振荡频率的变化；频率牵引则表示了负载的变化对振荡频率的影响；电调速度表示了振荡频率随调谐电压变化快慢的能力。
在压控振荡器的各项指标中，频率调谐范围和输出功率是衡量振荡器的初级指标，其余各项指标依据具体应用背景不向而有所侧重。
例如，在作为频率合成器的一部分时，对VCO的要求，可概括为一下几方面:应满足较高的相位噪声要求；要有极快的调谐速度，频温特性和频漂性能要好；功率平坦度好；电磁兼容性好。
现在，国内外许多厂家都已生产出针对不同应用的VCO。
表1是具有代表性的国内十三所和Agilent公司生产的部分压控振荡器产品的部分指标：表1 VCO性能指标上述产品中，封装形式均为TO-8封装。
对于封装内的电路中一般使用的是晶体管管芯和变容二极管管芯，这样可减少管脚分布电感、电容的影响，减少对分布参数的考虑。
但是，制作此类封装需专门设备，制作工艺复杂，进入门槛高，产品价格较高。
频率较高时，这些参数对电路性能的影响非常显著。
需要在设计时仔细考虑，选择合适的电路形式，尽量降低电路对器件参数的敏感度。
另外，自前还用一种称为YIG(钇铁右榴石)的铁氧体器件作为谐振器的压控振荡器，谐振频率用外磁场调谐，调谐带宽可以很宽，因为YIG谐振器可以有很高的Q值，YIG振荡器的相位噪声性能很好。
但由于成本较高，且较难设计，所需电流大，调谐速度较变容二极管调谐的VCO慢。
近年来，随着通信电子领域的迅速发展，对电子设备的要求越来越高，尤其是对像振荡器等这种基础部件的要求更是如此。
但多年来我国在这方面的研究投入无论在军用还是民用上均不够重视，仅限于在引进和改进状态，还没有达到质的跨越，没有自主的知识产权(IP)，也是我国电子通信类滞后发达国家的一个重要原因。
而且我国多数仍然利用传统的双极工艺，致使产品在体积上、重量上、成本上都较大，各种参数性能不够优越，稳定性差、难以和现代主流CMOS工艺集成等等都是我国相关领域发展的瓶颈。
因此,我国在电子通信领域市场潜力非常大，自主研究高性能、高质量、低成本的压控振荡器市场前景广阔、意义巨大。
本论文使用ADS软件从器件选型到电路进行仿真，详细阐述了压控振荡器的设计步骤,对S波段1.8GHz下频率综合器对电感电容压控振荡器的要求，实现AT41411单片集成压控振荡器的设计与仿真,设计的具体指标是频率范围为1700～1900MHz,控制电压0～5V，供电电压12V。
2 振荡器的原理2.1 振荡器的功能、分类与参数振荡器是一种不需要外加输入信号就能够自激输出交变信号的电子装置,振荡器实际上是起一个能量转换的作用，它将直流能量转换成具有一定频率，一定幅度和一定波形的交流能量[1]。
凡是可以完成这一目的的装置都可以是振荡器.但是用电子管、晶体管等器件与L、C、R等元件组成的振荡器则完全取代了以往所有能产生震荡的方法，因为它有如下优点：（1）它将直流电能转变为交流电能，而本身静止不动，不需要做机械转动活移动。
如果用高频交流发电机，则其旋转速度必须很高，最高频率也只能到达50KHz。
（2）它产生的是“等幅振荡”，而火花发射机等产生的是“阻尼振荡”。
（3）使用方便，灵活性很大，它的功率可以自毫瓦级至几百千瓦，工作频率可以自极低频率至微波波段。
按照振荡器按工作原理，可以分为反馈振荡器和负阻振荡器。
按元器件主要分为RC振荡器，LC振荡器和晶体振荡器1．RC振荡器采用RC网络作为选频移相网络的振荡器统称为RC正弦振荡器,属音频振荡器。
2．LC振荡器采用LC振荡回路作为移相和选频网络的正反馈振荡器称为LC振荡器。
3晶体振荡器中石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）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、陶瓷或塑料封装的。
国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4类：普通晶体振荡（SPXO），电压控制式晶体振荡器（VCXO），温度补偿式晶体振荡（TCXO），恒温控制式晶体振荡（OCXO）。
目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡（DCXO）微机补偿晶体振荡器（MCXO）等等。
晶体振荡器的应用有：1．通用晶体振荡器，用于各种电路中，产生振荡频率。
2．时钟脉冲用石英晶体谐振器，与其它元件配合产生标准脉冲信号，广泛用于数字电路中。
3．微处理器用石英晶体谐振器。
4．CTVVTR用石英晶体谐振器。
5．钟表用石英晶体振荡器。
晶体振荡器的技术指标1.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频差。
总频差包括频率温度稳定度、频率温度准确度、频率老化率、频率电源电压稳定度和频率负载稳定度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。
2. 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。
fT=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)fTref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜,｜(fmin-fref)/fref｜]fT：频率温度稳定度(不带隐含基准温度)fTref：频率温度稳定度(带隐含基准温度)fmax ：规定温度范围内测得的最高频率fmin：规定温度范围内测得的最低频率fref：规定基准温度测得的频率说明：采用fTref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用fT指标的晶体振荡器,故fTref指标的晶体振荡器售价较高。
3. 频率稳定预热时间：以晶体振荡器稳定输出频率为基准，从加电到输出频率小于规定频率允差所需要的时间。
在多数应用中，晶体振荡器是长期加电的，然而在某些应用中晶体振荡器需频繁的开机和关机，这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到（尤其是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台，当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃)，采用OCXO作为本振，频率稳定预热时间将不少于5分钟，而采用DTCXO只需要十几秒钟)。
4. 频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系。
这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的，可用规定时限后的最大变化率（如±10ppb/天，加电72小时后），或规定的时限内最大的总频率变化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来表示。