石英鐘走時準、耗電省、經久耐用為其大優點。不論是老式石英鐘或是新式多功能石英鐘都是以石英晶體振蕩器為核心電路,其頻率精度決定了電子鐘表的走時精度。其中V1和V2構成CMOS反相器石英晶體Q與振蕩電容C1及微調電容C2構成振蕩系統,這里石英晶體相當于電感。振蕩系統的元件參數確定了振頻率。一般Q、C1及C2均為外接元件。另外R1為反饋電阻,R2為振蕩的穩定電阻,它們都集成在電路內部。故無法通過改變C1或C2的數值來調整走時精度。但此時仍可用加接一只電容C有方法,來改變振蕩系統參數,以調整走時精度。根據電子鐘表走時的快慢,調整電容有兩種接法:若走時偏快,則可在石英晶體兩端并接電容C。此時系統總電容加大,振蕩頻率變低,走時減慢。若走時偏慢,則可在晶體支路中串接電容C。此時系統的總電容減小,振蕩頻率變高,走時增快。只要經過耐心的反復試驗,就可以調整走時精度。因此,晶振可用于時鐘信號發生器。
一般的晶振的負載電容為15p或12.5p ,如果再考慮元件引腳的等效輸入電容,則兩個22p的電容構成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇
恒溫晶體振蕩器簡稱恒溫晶振,英文簡稱為OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator)。詳解恒溫晶振的調試:
1)每一個單獨指標必須單獨測試,不能同時測試幾種指標,也不能同時測試幾只晶振。
2)測試時要嚴格按照標準的測試電路和測試環境進行測試。
3)在沒有相當的測試設備和測試人員的情況下,不建議客戶自行測試晶振,更不能隨意調試晶振,測試設備的等級應至少比晶振指標高一個數量級。
4)對不同廠家的產品,尤其是來自不同國家的產品,有一些指標的測試方法不盡相同,應提前了解各廠家的異同點,統一意見,以減少不必要的麻煩。
5)對一些短期指標如頻率精度,開機特性等,應多做幾次重復的測試,以減少測試結果的偶然性。
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和無源電抗網絡方可產生振蕩。SPXO主要是由品質因數(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構、(金屬殼)封裝及其等效電路。只要在晶體振子板極上施加交變電壓,就會使晶片產生機械變形振動,此現象即所謂逆壓電效應。當外加電壓頻率等于晶體諧振器的固有頻率時,就會發生壓電諧振,從而導致機械變形的振幅突然。