美国Fox晶振公司拥有快速的交付能力，几乎每年都在加大产量以满足用户所需，FOX福克斯公司自己研发生产的石英晶体振荡器已实现低相噪，低相位的应用方案。在技术领域方面，一直是行业里的翘楚，采用的大型生产设备是可以在大气控制条件下正常运行的，和在100级洁净车间下量产，所有作业人员都按要求穿戴专门的服装，手套和口罩。这样制造出来的晶体振荡器，才能符合现当代产品的要求。

晶体控制的振荡器可以被认为是由组成的放大器和反馈网络选择的一部分放大器输出并将其返回到放大器输入。一个这种电路的概括描述如下所示。

图1.0

为了使振荡器电路工作，有两（2）个条件必须满足：

（A）环路功率增益必须等于1。

（B）环路相移必须等于0,2Pi，4Pi等弧度。反馈到放大器输入端的功率必须是足以提供振荡器输出，放大器输入，并克服电路损耗。

振荡器工作的确切频率是取决于振荡器内的环路相位角度偏移电路。相角的任何净变化都将导致变化在输出频率。正如石英晶体振荡器的通常目标一样提供基本上独立的频率变量，一些最小化净相移的方法必须受雇。也许是最好的，当然也是最常见的最小化净相移的方法是使用石英反馈回路中的晶体单元。

石英晶体的阻抗变化如此之大所有其他电路的应用频率变化可以认为组分基本上是恒定的电抗。因此，当使用晶体单元时振荡器的反馈回路，晶体的频率单元将自我调整，以便晶体单元呈现电抗它满足环路阶段的要求。描绘示出了石英晶体单元的电抗与频率的关系下面。

图2.0

从图2.0可以看出，石英晶体单元有两个零相位频率。两者中的第一个或更低的是串联谐振频率，通常缩写为Fs。该零相位的两个或更高的频率是平行或反共振频率，通常缩写为FA。出现串联和并联谐振频率振荡电路中的电阻。在串联谐振点，电阻最小，电流最大。

在平行点，电阻是最大的和电流流量很小。因此，并联谐振频率，Fa，绝不应该用作控制频率振荡电路。

可以使石英晶体单元在任何点振荡沿着串联和并联谐振点之间的线通过包含无功元件（通常是电容器）在振荡器电路的反馈回路中。在这种情况下，振荡频率将高于该系列谐振频率但低于并联谐振频率。因为频率的缘故从增加的电容高于该系列谐振频率，通常称为并联频率，虽然它低于真正的并行频率。正如有两个零相位频率相关联石英晶体单元，有两个主振荡器电路。这些电路通常由晶体类型描述要使用的单位，即“系列”或“平行”。

系列电路：

串联谐振振荡器电路使用晶体设计用于以其自然串联谐振频率工作。在这样的电路中，反馈中不会有电容器环。串联谐振振荡器电路主要使用因为它们的组件数量最少。这些电路可能，但是，提供除了通过之外的反馈路径水晶单元。因此，在晶体失效的情况下，这样的电路可以继续以某个任意频率振荡。给出了基本串联谐振振荡器电路的描述下面。

图3.0

从图3.0可以看出，串联谐振振荡器电路无法调节输出频率，应该进行调整。在上面的电路中，电阻器R1用于偏置逆变器并使其工作线性区域。该电阻还提供负反馈到逆变器。电容器C1是一个耦合电容器，用于阻止直流电压。电阻器R2用于偏置晶体单元。该电阻强烈影响驱动电流晶体单元，因此必须注意太小的值没有被选中。晶体单元Y1是串联谐振晶体单元，指定以所需频率运行并使用所需的频率容差和稳定性。

并联电路：

并联谐振振荡器电路使用晶体单元设计用于以指定的负载值运行电容。这将导致晶体频率高于串联谐振频率但低于真正的并联谐振频率。这些电路不提供通过晶体单元以外的路径来完成反馈回路。在晶体单元发生故障的情况下，晶振电路不会继续振荡。并行的基本描述谐振电路如下。

图4.0

该电路使用单个逆变器，其中有两个电容器反馈回路。这些电容器包括“负载”电容“和晶体单元一起建立振荡器工作的频率。作为价值负载电容改变，输出频率也改变振荡器。因此，这种电路确实提供了方便调整输出频率的方法，应调整需要。

电阻器R1和R2具有与详细相同的功能对于串联谐振电路，如图3.0所示。他们俩负载电容CL1和CL2用于建立频率晶体单元和振荡器的位置操作。晶体单元Y1是并联谐振晶体单元，指定以指定的负载电容值运行，在所需的频率和所需的频率宽容和稳定。

负载电容：

已经参考了“指定的负载值”电容。“负载电容可以定义为”该值测量或计算的电容，存在于电容器中振荡器电路，穿过晶体的连接点。“在串联谐振电路的情况下，没有电容存在于晶体单元的连接点之间因此，不需要为一系列指定负载电容共振晶体单元。在并联谐振有源晶振的情况下电路，电容存在。作为直接测量这种电容是不切实际的，通常是必要的计算价值。计算负载的值电容用以下公式完成：

其中CL1和CL2是负载电容，CS是电路杂散电容，通常为3.0至5.0pF。必须注意的是负载值的变化电容会导致输出频率的变化振荡器。因此，如果精确的频率控制要求，然后精确指定负载电容需要。为了说明，假设指定了晶体单元在负载下以20.000MHz的频率工作电容为20.0pF。假设晶体单元是置于电路中，其值为30.0pF。该然后晶体单元的频率将低于指定值。相反，如果电路有问题当值为10.0pF时，频率会高于指定的值。频率与频率的关系负载电容如下所示。

图5.0

驱动水平：

“驱动电平”是晶体单元消耗的功率经营时。功率是所施加电流的函数，并且通常以毫瓦或微瓦表示。Quartz Crystal单位被指定为具有某些最大值驱动电平，它随频率的变化而变化和运作方式。最好咨询水晶单位供应商关于允许的驱动器级别的最大值对于特定的水晶单元。超过最大驱动器给定晶体单元的水平可能导致操作不稳定，老化率增加，在某些情况下，还会造成灾难性的破坏。

驱动电平可以通过以下等式计算：

我是通过晶体单元的rms电流而R是特定晶体单元的最大电阻值题。等式（2）简单地说就是“欧姆定律”。测量运行振荡器中的实际驱动电平可以通过临时插入电阻器来完成电路与晶体单元串联。电阻必须相同欧姆值作为晶体单位。整个电压降然后可以读取电阻器以及电流和功耗计算。然后必须移除电阻器。作为一个测量驱动电平的替代方法，电流探头可用于晶体单元的输出引线，如果是空间许可证。

频率与OVERTONE模式：

石英晶体单元的频率受物理限制振动石英元件的尺寸。在某些情况下，限制尺寸是长度和宽度。在这种情况下最流行的水晶单元，“AT”切割水晶单元，限制尺寸是振动石英的厚度元件。随着厚度减小，频率为增加。在某些时候，通常在30.000MHz左右石英板的厚度变得太薄而无法加工。

是否需要以频率开发振荡器高于限制频率，必须采取优势石英晶体单元将以奇整数振荡的事实他们的“基本”频率的倍数。我们可以定义“基本”频率为“那频率”自然发生在一组给定的机械尺寸上。“

因此，如果晶体单元的基频为10.0MHz，也可以在3,5,7等时间振荡根本。也就是说，该单位将在30.0,50.0振荡，70.0等。这些基频的倍数被称为“泛音”并由整数表示乘法，如“第三泛音”，“第五泛音”，当需要以泛音频率使用时，晶体必须指定单元以所需的频率运行在期望的泛音。永远不应该尝试订购基模晶体单元，然后在一个操作它泛音频率。这是因为水晶的事实制造工艺因基础和泛音而异水晶单位。

在许多情况下，使用集成电路的特性在特定的贴片振荡器设计中，决定了基础为了确保晶体单元的频率被抑制以期望的频率和期望的泛音进行操作。在这种情况下，通常需要修改振荡器电路。一种修改方法是添加“坦克”电路，由电感和电容组成。这些修改如图6.0和7.0所示。

图6.0描述了串联谐振电路的修改而图7.0描述了并联谐振的修改电路。

图7.0

在这两种情况下，坦克电路都被调谐到某些谐振基频和所需频率之间的频率。这导致不需要的频率被分流到接地，只留下所需的频率振荡器的输出。

设计注意事项：

为了振荡器电路的良好操作，某些设计应该遵循的考虑因素。在所有情况下，它都是建议避免使用平行迹线以减少电路杂散电容。所有痕迹应保持尽可能短可能和组件应隔离，以防止耦合。应使用地平面隔离信号。

负面抵抗力：

为获得最佳性能，必须使用有源晶体振荡器电路以增强“负面阻力”的方式设计这有时被称为“振荡限额”。评估给定的负电阻量通过临时安装变量来完成电路电阻器与晶体单元串联。电阻应该是最初设置在最低设置，最好接近零欧姆。然后启动振荡器并监视输出示波器。然后调节可变电阻器当输出连续时，电阻增加监控。在一定的阻力值下，振荡将会发生停止。此时，测量可变电阻器确定振荡停止时的欧姆值。至这个值，晶体单元的最大电阻，如必须添加供应商指定的。总欧姆抵抗被认为是“负面阻力”或“振荡裕量。”为了良好，可靠的电路操作，建议负电阻最小是指定最大电阻值的五倍水晶单元。

负电阻值超过贴片有源晶振单元最大电阻的五倍是更好的。作为消极在高温下电阻趋于降低，建议在工作范围的最高温度下进行测试。

晶体振荡器是Fox Crystal公司核心的产品模块，也是最受客户喜爱的产品之一，其性能，可靠性，稳定性，精准性都达到世界一流水准，并且还创新了振荡器利用可编程PLL和定制存储器结构技术，频率谐调还成功申请了专利。主要服务无线通信设备，电信设备，计算机和外围设备，仪器仪表，航空航天，存储，工业，汽车，医疗和军事等行业。