如何提高石英諧振器的頻率穩定性？

作者： 揚興科技 日期：2021-09-23 瀏覽量：

  石英諧振器是一個計算工作頻率的元器件，因此自身頻率的穩定性就非常重要了，如果頻率不穩定，那提供的信號就是錯誤的，將影響元器件發揮正確的功效，運轉失常。那么，如何提高石英諧振器的頻率穩定性呢?

  首先影響石英晶體諧振器頻率穩定的主要因素有哪些：

  1、溫度

  石英諧振器的環境溫度是影響其頻率變化的主要因素，諧振頻率會隨著溫度的變化而變化，這種特性稱之為頻率溫度特性。石英諧振器的這個特性除了與其本身的物理特性有關外，還與其切割角度和加工流程有一定關系。恒溫和溫度補償振蕩器正是基于頻率溫度特性研制而成的。

  2、老化

  老化，是影響很多種元器件正常工作的物理性原因，石英諧振器會隨著時間的變化而逐漸變小或增加。具體來說，石英諧振的老化可以從以下方面來解釋。

  (1)諧振器內部石英晶格的不完善導致晶體在工作時其結構發生變化，此是長期效應：另氣體的分解和吸收導致極板質量的改變或遷移，影響會持續數周或數年;

  (2)由于溫度梯度效應而產生的老化;

  (3)因壓力釋放效應而產生老化，此為溫度梯度效應過程的函數，一般持續數月。

  (4)激勵電平的變化。研究表明，激勵電平對晶體振蕩器諧振頻率有明顯的影響;激勵電流的過大或者過小，都將影響石英晶體的老化性能和諧振頻率的長期或者短期穩定度，從而激勵電平的是否穩定直接影響到石英晶體諧振器的頻率穩定度。

  除此以外，負載的變化、電源電壓的波動以及核輻射等也都會導致石英晶體諧振器的諧振頻率發生變動。當石英晶體諧振器用于某些精度要求特別高的場合時，這些因素給諧振器諧振頻率造成的影響也是不可忽視的。

  石英諧振器頻率穩定性改善方法：

  1、石英晶體振蕩器，除有良好的振蕩電路外，還要采取措施，減小外界溫度對振蕩頻率的影響。在溫度補償石英振蕩器的電路中，將變容二極管與石英晶體串聯，外界溫度改變時，變容二極管的電容變化，使石英晶體隨溫度變化的諧振頻率，向相反方向變化，以減小溫度對振蕩頻率的影響。

  2、石英晶體的老化效應，是它的諧振頻率隨時間作緩慢變化的現象。石英晶體雖經過廠家老化處理，但還須在使用數十天后，或調整頻率補償電容，使振蕩器工作在指定頻率上。

  3、石英晶體工作時，兩端加有激勵電壓，要消耗一定功率。激勵電壓過高，損耗產生的熱效應過大，而使諧振頻率變化，產生不可逆的老化漂移，或使晶片振動振幅過大，甚至可造成晶片振裂損壞，過小的激勵電壓，將使振蕩器 輸出減小，甚至不能維持振蕩。為使石英諧振器頻率穩定，激勵電平要合適且穩定。

  以上就是揚興晶振對提高石英諧振器頻率穩定性的介紹，希望能給大家帶來幫助。更多有關石英諧振器內容都可在揚興了解。

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