遙遙領(lǐng)先的盧柏石英晶體諧振器靈敏度，為了晶體振蕩器的設(shè)計(jì)和工程成功，設(shè)計(jì)工程師必須首先了解晶體諧振器。晶體作為振蕩電路中Q值最高的元件，對(duì)環(huán)行因此，正確指定晶體對(duì)于設(shè)計(jì)良好的振蕩器至關(guān)重要。這迷你引物將涵蓋石英晶體中一些最容易被誤解的參數(shù)。

圖1顯示了石英晶體諧振器的等效電路。

圖1：晶體符號(hào)及其單模單端口晶體諧振器等效電路
在圖1中，C1、L1和R1構(gòu)成了晶體諧振器的運(yùn)動(dòng)臂。C0是分流器電容，主要由晶體的電極加上持有人分流電容C0是等效電路中唯一的物理值。這該參數(shù)實(shí)際上可以用一個(gè)簡(jiǎn)單的電容表來(lái)測(cè)量。動(dòng)臂另一方面，組分（C1、L1和R1）是等價(jià)的，因此不是真實(shí)的。筆記該等效物僅用于基本響應(yīng)，并且附加的運(yùn)動(dòng)臂可以為每個(gè)泛音和雜散添加。
圖1的晶體等效電路的阻抗方程為，

方程（1.1）是復(fù)阻抗，但我們感興趣的是它的虛部，或它的電抗。圖2描述了這一點(diǎn)。

圖2：石英晶體的電抗與頻率的關(guān)系圖

圖2中有四個(gè)關(guān)鍵事實(shí)。首先，fs是運(yùn)動(dòng)電容C1抵消運(yùn)動(dòng)電感的頻率L1.其次，fs被稱(chēng)為晶體的“串聯(lián)諧振”，用

第三，反諧振點(diǎn)或并聯(lián)諧振fa，是運(yùn)動(dòng)電感L1與C1和C0的并聯(lián)組合諧振。第四，fa表示為

許多應(yīng)用需要改變晶體的頻率。一個(gè)例子是VCXO（壓控晶體振蕩器），其中需要將工作頻率調(diào)諧到或者在期望的電壓范圍內(nèi)改變頻率。作為中的電容性負(fù)載與晶體串聯(lián)是變化的，晶體的頻率是拉的。頻率的這種變化負(fù)載電容CL表示為：

fL=帶負(fù)載電容的頻率

fs=串聯(lián)諧振時(shí)的頻率

C1=晶體的運(yùn)動(dòng)電容

Co=晶體的分流電容
注意，方程（1.4）被寫(xiě)成從串聯(lián)諧振頻率到負(fù)載的Δ諧振頻率。換句話(huà)說(shuō)，分?jǐn)?shù)頻率從fs變?yōu)閒L。

減小負(fù)載電容的值將增加晶體的頻率。最后將達(dá)到fa的頻率，但在晶體振蕩器中應(yīng)避免。這導(dǎo)致

（1.6）的結(jié)果是到極點(diǎn)的分?jǐn)?shù)頻率距離，或fa到fs。這被稱(chēng)為零到極間距，并設(shè)置晶體總可拉性的限制。

典型牽引曲線(xiàn)（1.4）的圖形表示：

圖3：方程（1.4）的曲線(xiàn)圖。典型晶體頻率拉動(dòng)曲線(xiàn)與負(fù)載電容其中運(yùn)動(dòng)電容C1＝0.01pF，分流電容C0＝5pF與該晶體串聯(lián)，頻率比串聯(lián)諧振頻率高+200ppm。遙遙領(lǐng)先的盧柏石英晶體諧振器靈敏度.
方程（1.4）關(guān)于CL的一階導(dǎo)數(shù)導(dǎo)致

晶體制造商將晶體給定負(fù)載電容的方程式（1.7）稱(chēng)為“微調(diào)敏感性”。圖4是“微調(diào)靈敏度”的圖示。

圖4：方程（1.7）的曲線(xiàn)圖。典型的晶體微調(diào)靈敏度與負(fù)載電容，
其中運(yùn)動(dòng)電容C1＝0.01pF
分流電容C0＝5pF。
At a CL of 10pF, TS = -22.22 PPM/pF. At a CL = 20pF, TS = -8 PPM/pF.

微調(diào)靈敏度方程（1.7）為如何選擇負(fù)載提供了重要見(jiàn)解晶體的電容值。如果設(shè)計(jì)者的目標(biāo)是制造一個(gè)固定頻率的振蕩器在微處理器應(yīng)用程序中，則他/她選擇一個(gè)大的負(fù)載電容值，如18-22pF。如果設(shè)計(jì)者想要拉動(dòng)晶體，那么他/她選擇一個(gè)小的負(fù)載電容值如9pF至14pF。
所有晶體都有許多共振響應(yīng)（見(jiàn)圖5）。第一個(gè)主要響應(yīng)稱(chēng)為“基礎(chǔ)”。在它的右邊，是下一個(gè)主要的回應(yīng)，是第三序曲，然后是5.第th個(gè)泛音，等等。只有奇怪的泛音。泛音響應(yīng)不是諧波基本面。根據(jù)定義，諧波是較低頻率的精確倍數(shù)。對(duì)于例如，第三序曲通常是基頻的2.8到3.2倍。所以晶體沒(méi)有諧波，只有泛音。

“負(fù)載電容”：SMD晶振的頻率將根據(jù)電容而變化與晶體串聯(lián)的電抗。因此，設(shè)計(jì)者必須指定電容值需要將晶體校準(zhǔn)到頻率。典型值在9-32 pF之間；18-20pF是最常見(jiàn)的。負(fù)載電容有效地與晶體串聯(lián)放置，從來(lái)沒(méi)有穿過(guò)它。
“平行晶體”：在一個(gè)感應(yīng)區(qū)域校準(zhǔn)到所需頻率的晶體，晶體的電抗曲線(xiàn)。由于它是一個(gè)區(qū)域，設(shè)計(jì)者必須準(zhǔn)確地確定
他/她需要水晶進(jìn)行操作的區(qū)域。區(qū)域中的精確點(diǎn)由負(fù)載電容的值。

“串聯(lián)晶體”：在上的一個(gè)電阻點(diǎn)校準(zhǔn)到所需頻率的晶體的電抗曲線(xiàn)。電阻點(diǎn)可以在基波上，也可以是泛音響應(yīng)。無(wú)負(fù)載電容需要指定，因?yàn)樗且粋€(gè)操作點(diǎn)而不是一個(gè)區(qū)域。
“基礎(chǔ)晶體”：設(shè)計(jì)并校準(zhǔn)到所需頻率的石英晶振最低的主共振響應(yīng)。基本晶體可以校準(zhǔn)為“系列”或“平行”。
“Overtone Crystal”：在除基礎(chǔ)。Overtone水晶可以校準(zhǔn)為“串聯(lián)”或“并聯(lián)”。

“等效串聯(lián)電阻（E.S.R）”：晶體在串聯(lián)諧振時(shí)的電阻為簡(jiǎn)單地說(shuō)是運(yùn)動(dòng)阻力R1。在平行共振區(qū)域，其值增加到：

因此，E.S.R是晶體在平行諧振區(qū)域中的電阻或損耗。

注意，重要的是要理解，每個(gè)晶體都能夠在基本或任何泛音模式，在串聯(lián)和并聯(lián)諧振。這只是一個(gè)匹配水晶的問(wèn)題制造商的校準(zhǔn)條件適用于周?chē)娐?