石英晶體振蕩器的特點

上圖是經過簡化的電路圖并表明了石英晶體振蕩器的基本組成元件。石英晶體振蕩器中
的放大器由至少一個驅動設備，偏壓電阻并且可能包含其他用來限制帶寬，阻抗匹配和增益
控制的元件組成。反饋網絡由石英晶體諧振器，和其他元件比如用來協調的可變電容等組成。

晶體振蕩器特點
􀁺 在振蕩頻率上，閉合回路的相移為2nπ。
􀁺 當開始加電時，電路中唯一的信號是噪聲。滿足振蕩相位條件的頻率噪聲分量以增
大的幅度在回路中傳輸，增大的速率由附加分量，即小信號，回路益增和晶體網絡
的帶寬決定。
􀁺 幅度繼續增大，直到放大器增益因有源器件（自限幅）的非線性而減小或者由于某
一自動電平控制而被減小。
􀁺 在穩定狀態下，閉合回路的增益為1。

振蕩與穩定度

率與電抗的關系”）。
􀁺 大多數振蕩器均工作在“并聯諧振”上，電抗與頻率斜率的關系dx / df ，即“逆
電容”是與晶體器件的動態電容C1 成反比的。
􀁺 相對于振蕩回路中的相位（電抗）波動的最高頻率穩定度來說，相位斜率（或電抗
斜率）必須最大，即C1 應當最小，而QL當最大。石英晶體器件的高Q值和高
的逆電容，決定振蕩器元件的基本頻率（或頻率穩定度）。

可調性和穩定度
要使振蕩器諧調在寬的頻率范圍內，就會降低其穩定度，因為要使振蕩器按要求進行調
諧，同時也會使振蕩器容易受不合要求的調諧因素影響。調諧范圍越寬，就越難以保持高的
穩定度。例如，如果設計OCXO 的短期穩定度在某一平均時間為1×10-12，而可調性為1×
10-7，則晶體的負載電抗在上述平均時間必須穩定在上1×10-5。要獲得這樣的穩定度使困難
的，因為影響負載電抗的因素有：寄生電容和電感、變容二極管的電容與電壓特性的穩定度，
以及加在變容二極管上的電壓的穩定度。此外，1×10-5 的負載電抗穩定度不僅必須在開始
條件下保持，而且在環境條件（溫度、振動、輻射等）變化時，也必須保持。
同時，高穩定度10 MHz 的恒溫壓控晶振的頻率調整范圍為5×10-7，老化率為2×10-8/y，
而寬調諧范圍的10 MHz 壓控晶振的調諧范圍為50 ppm，老化率為2 ppm/y。