石英晶體振蕩器分非 溫度補(bǔ)償式 晶體振蕩器、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（ TCXO）、電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、恒溫控制式晶體振蕩器（ OCXO）和數(shù)字化/μp補(bǔ)償式晶體振蕩器（DCXO/MCXO）等幾種類(lèi)型。其中，無(wú)溫度補(bǔ)償式晶體振蕩器是最簡(jiǎn)單的一種，在 日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)( JIS)中，稱(chēng)其為標(biāo)準(zhǔn)封裝晶體振蕩器（SPXO）。現(xiàn)以SPXO為例，簡(jiǎn)要介紹一下石英晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)與工作原理。

石英晶體，有天然的也有人造的，是一種重要的 壓電晶體材料。石英晶體本身并非振蕩器，它只有借 助于有源激勵(lì)和無(wú)源電抗網(wǎng)絡(luò)方可產(chǎn)生振蕩。SPXO主要是由 品質(zhì)因數(shù)（Q）很高的 晶體諧振器（即晶體振子）與反饋式 振蕩電路組成的。石英晶體振子是振蕩器中的重要元件，晶體的頻率（ 基頻或n次 諧波頻率）及其溫度特性在很大程度上取決于其切割取向。 石英晶體諧振器的基本結(jié)構(gòu)、（金屬殼）封裝及其 等效電路如圖1所示。

只要在晶體振子板極上施加 交變電壓，就會(huì)使晶片產(chǎn)生機(jī)械 變形振動(dòng)，此現(xiàn)象即所謂 逆壓電效應(yīng)。當(dāng)外加電壓頻率等于晶體諧振器的 固有頻率時(shí)，就會(huì)發(fā)生 壓電諧振，從而導(dǎo)致機(jī)械變形的振幅突然增大。在圖1（c）所示的 晶體諧振器的等效電路中，Co為晶片

(a)石英晶體振子的結(jié)構(gòu)

（b）金屬殼封裝示圖（c）等效電路

與金屬板之間的靜電電容；L、C為壓電諧振的等效參量；R為振動(dòng)磨擦損耗的 等效電阻。 石英晶體諧振器存在一個(gè)串聯(lián) 諧振頻率fos（1/2π），同時(shí)也存在一個(gè) 并聯(lián)諧振頻率fop（1/2π)。由于Co?C，fop與fos之間之差值很小，并且R?ωOL，R?1/ωOC，所以 諧振電路的 品質(zhì)因數(shù)Q非常高（可達(dá)數(shù)百萬(wàn)），從而使石英晶體諧振器組成的振蕩器 頻率穩(wěn)定度十分高，可達(dá)10－12/日。 石英晶體振蕩器的振蕩頻率既可近似工作于fos處，也可工作在fop附近，因此石英晶體振蕩器可分串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種。用石英晶體諧振器及其 等效電路，取代LC振蕩器中構(gòu)成 諧振回路的電感（L）和電容（C）元件，則很容易理解 晶體振蕩器的工作原理。

SPXO的總精度（包括起始精度和隨溫度、電壓及負(fù)載產(chǎn)生的變化）可以達(dá)到±25ppm。SPXO既無(wú) 溫度補(bǔ)償也無(wú)溫度控制措施，其頻率溫度特性幾乎完全由石英晶體振子的頻率溫度特性所決定。在0～70℃范圍內(nèi)，SPXO的 頻率穩(wěn)定度通常為20～1000ppm，SPXO可以用作鐘頻振蕩器。