低相位噪声的数控晶体振荡器设计 片都有自己的固有谐振频率，其值同晶片的尺寸密切相关，晶片越薄，固有振 动频率越高，直到受晶片机械强度限制不能再薄为止。因此基频工作在100 MHz以上的石英晶体较少见，目前高频晶振多采用泛音谐振，即工作频率为基 频的整数倍。由于晶体晶格的方向性和物理特性相关，按不同晶格方向切割晶 体会产生不同的物理特性，如温度频率特性。以石英晶体为例，就有 AT/DT/BT/SC等多种切法，最常见的有AT/SC切割。每片晶体通常存在多种 谐振模式，分别对应于等效电路中的一组串联RLC谐振电路。为避免晶体工作 在不需要的振荡模式上，设计电路时需要仔细考量。 2.1.2电学等效模型 W/W一0000 Zm w -0000 WW一0000 C12 ●20 0 图2-2晶体的电学等效模型 晶体的每一个可能的振动模式都可以等效为一个RLC的串联支路，支路阻 抗为Zm。图2-2是晶体的电学等效模型。流过支路的电流同振荡幅度相关。 在电极1和2之间的电容是由于封装引入的，其值远大于电容C值，可以表示 为 C。=C2 C10C20 (2.1) C1C20 每一种谐振模式的振荡频率为 1 Wmi= (2.2) VCa剑 品质因素为 11 Q-WC.Ra (2.3) 6低相位噪声的数控晶体振荡器设计 6 片都有自己的固有谐振频率，其值同晶片的尺寸密切相关，晶片越薄，固有振 动频率越高，直到受晶片机械强度限制不能再薄为止。因此基频工作在 100 MHz 以上的石英晶体较少见，目前高频晶振多采用泛音谐振，即工作频率为基 频的整数倍。由于晶体晶格的方向性和物理特性相关，按不同晶格方向切割晶 体会产生不同的物理特性，如温度频率特性。以石英晶体为例，就有 AT/DT/BT/SC 等多种切法，最常见的有 AT/SC 切割。每片晶体通常存在多种 谐振模式，分别对应于等效电路中的一组串联 RLC 谐振电路。为避免晶体工作 在不需要的振荡模式上，设计电路时需要仔细考量。 2.1.2 电学等效模型 图 2-2 晶体的电学等效模型 晶体的每一个可能的振动模式都可以等效为一个 RLC 的串联支路，支路阻 抗为 Zmi。图 2-2 是晶体的电学等效模型。流过支路的电流 ii 同振荡幅度相关。 在电极 1 和 2 之间的电容是由于封装引入的，其值远大于电容 Ci 值，可以表示 为 = + 10 20 0 12 10 20 C C C C C C (2.1) 每一种谐振模式的振荡频率为 mi si si 1 ω L C = (2.2) 品质因素为 i mi si si 1 Q 1 ω C R =  (2.3)