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什么是晶体谐振器，晶体谐振器和晶体振荡器有什么不同？

2023-06-07 22:20:00

晶体谐振器是一种基于压电效应的电子元件，具有精确的频率稳定性和长寿命特点，被广泛应用于各种电子设备和系统中。本文将介绍晶体谐振器的基本结构、原理、特征、类型、应用、相关技术以及晶体谐振器和晶体振荡器的不同。

一、基本结构

晶体谐振器由晶体振荡器和谐振电路组成。ADM485ARZ晶体振荡器由压电晶体片和电极组成，晶体片通常选用石英、AT、SC、BT、LT等材料，电极分为震荡电极和接地电极。晶体振荡器的输出信号为电压信号，通过输出电路经过放大、滤波等处理后输出。

二、原理

晶体谐振器的谐振原理是基于压电效应。当外加电场作用于晶体片时，晶体内部会出现应变变形，从而产生机械振动。当晶体振动频率与电路谐振频率相同时，即可产生谐振现象。晶体谐振器的输出频率与晶体振动频率高度相关，因此具有高度稳定的频率特性。

三、特征

晶体谐振器具有以下特征：

1、频率稳定性高：晶体谐振器具有极高的频率稳定性，通常可达到0.01ppm以下。

2、长寿命：晶体谐振器具有长寿命特点，可达到数十年以上。

3、体积小：晶体谐振器的体积较小，可方便地集成到各种电子设备和系统中。

4、工作温度范围广：晶体谐振器的工作温度范围较广，通常可达到-40℃~+85℃。

四、类型

晶体谐振器按照频率划分可分为以下类型：

1、基频谐振器：基频谐振器的振动频率为晶体振动的基频，通常在1MHz~200MHz范围内。

2、谐波谐振器：谐波谐振器的振动频率为晶体振动频率的倍数，通常在10MHz~1GHz范围内。

3、带通滤波器：带通滤波器可通过选择不同的晶体片和谐振电路实现不同的频率选择，广泛应用于无线电和通信系统中。

五、应用

晶体谐振器广泛应用于各种电子设备和系统中，例如：

1、时钟电路：晶体谐振器可用于计算机、手机等电子设备的时钟电路中，提供高精度、稳定的时钟信号。

2、通信系统：晶体谐振器可用于通信系统中的频率合成器、局部振荡器等模块中，提供高精度的频率稳定性。

3、控制系统：晶体谐振器可用于各种控制系统中，例如汽车电子控制系统、航空电子控制系统等。

4、测量仪器：晶体谐振器可用于各种测量仪器中，例如频谱分析仪、信号发生器等。

六、相关技术

晶体谐振器的相关技术包括：

1、晶体谐振器的制造工艺：晶体谐振器制造工艺包括晶体片生长、电极制作、晶体片切割、封装等步骤。

2、晶体谐振器的测试技术：晶体谐振器的测试技术包括谐振频率测试、频率稳定性测试、温度特性测试等。

3、晶体谐振器的集成技术：晶体谐振器的集成技术包括集成电路中的晶体振荡器、MEMS晶体谐振器等。

七、晶体谐振器和晶体振荡器的不同

1、工作原理不同。晶体谐振器是被动元件，利用晶体的机械振动谐振产生谐振频率；晶体振荡器是主动元件，利用晶体谐振器的输出信号经过放大、反馈等电路处理后，产生一定频率的振荡信号。

2、应用不同。晶体谐振器主要用于在电路中提供一定频率的参考信号，如时钟、计数器、调频等精密仪器中；晶体振荡器主要用于产生稳定的频率信号，如无线电收发设备、计算机、通信系统等领域中。

3、频率调整能力不同。晶体谐振器的频率是固定的，很难改变；晶体振荡器的频率可以根据需要进行调整和改变，具有较高的灵活性和可调性。

4、耗能和噪声不同。晶体谐振器的耗能小，噪声相对较大；晶体振荡器的耗能大，噪声相对较小。

总之，晶体谐振器具有高精度、稳定、长寿命等特点，被广泛应用于各种电子设备和系统中。未来，随着电子技术的不断发展，晶体谐振器的应用范围将会更加广泛。晶体谐振器和晶体振荡器都是利用晶体的谐振特性来产生稳定的频率信号，但是它们在工作原理、应用和特性上都有所不同。需要根据具体的需求进行选择和使用。