石英晶體振蕩器的分類與常用的檢測方法介紹

石英晶體振蕩器簡稱石英晶體，俗稱為晶振，它是利用具有壓電效應(yīng)的石英晶體片制成的。這種石英晶體薄片受到外加交變電場的作用時會產(chǎn)生機(jī)械振動，當(dāng)交變電場的頻率與石英晶體的固有頻率相同時，振動便變得很強(qiáng)烈，這就是晶體諧振特性的反應(yīng)。利用這種特性，就可以用來穩(wěn)定頻率和選擇頻率，取代LC（線圈和電容）諧振回路、濾波器等。

石英晶體振蕩器是一種高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，被廣泛應(yīng)用于彩電、計(jì)算機(jī)、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統(tǒng)中用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)各產(chǎn)生時鐘信號和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號。

石英諧振器因具有極高的頻率穩(wěn)定性，故主要用在要求頻率十分穩(wěn)定的振蕩電路中作諧振元件或頻率基準(zhǔn)（將石英晶體作為振蕩回路組件，組成晶體振蕩器，產(chǎn)生時鐘信號基頻的器件），如彩電的色副載波振蕩器、電子鐘表的時基振蕩器及游戲機(jī)中的時鐘脈沖振蕩器等。石英晶體成本較高，故在要求不太高的電路中一般采用陶瓷諧振元件。

1 石英晶體振蕩器的分類

石英晶體振蕩器按精度（或頻率穩(wěn)定度）可分為普通石英晶體振蕩器、精密石英晶體振蕩器、中精密石英晶體振蕩器和高精密石英晶體振蕩器；按封裝結(jié)構(gòu)及外形可分為金屬外殼晶體振蕩器、玻璃外殼晶體振蕩器、膠木殼晶體振蕩器和塑料外殼晶體振蕩器，金屬外殼封裝的石英晶體振蕩器又有錫焊、冷壓焊和電阻焊三種；按引出電極數(shù)目可分為雙電極（二端）型晶體振蕩器、三電極（三端）型晶體振蕩器和四電極（四端）型晶體振蕩器；按用途可分為彩色電視機(jī)用晶體振蕩器、影碟機(jī)用晶體振蕩器、無線通信用晶體振蕩器、電子鐘表用晶體振蕩器等多種類型；按基本諧振電路可分為并聯(lián)晶體振蕩器和串聯(lián)晶體振蕩器兩種類型。常見石英晶體振蕩外形如圖1所示。

圖1 常見石英晶體振蕩器外形

2 石英晶體振蕩器的檢測

檢測石英晶體，首先從外觀上檢查，正常石英晶體表面整潔，無裂紋，引腳牢固可靠，電阻值為無窮大。若用萬用表測時的電阻很小甚至接近于零，則說明被測晶體漏電或擊穿，已經(jīng)損壞。若所測電阻無窮大，則說明石英晶體沒有擊穿漏電，但不能斷定晶體是否損壞。此時，可根據(jù)不同頻率的晶體的電容量不同進(jìn)一步檢測，用數(shù)字式萬用表的電容擋測量石英晶體的電容值，再對照資料即可確定石英晶體是否損壞。常用的幾種檢測晶振的方法如下。

2.1 電阻法測量

用萬用表R×10k擋測量石英晶體振蕩器的正、反向電阻值，正常時均應(yīng)為∞（無窮大）。若測得石英晶體振蕩器有一定的阻值或?yàn)?，則說明該石英晶體振蕩器已漏電或擊穿損壞。但反過來則不能成立，即若用萬用表測得阻值為無窮大，則不能完全判斷石英晶體良好；此時，可改用另一種方法進(jìn)一步判斷。

2.2 電容量法測量

通過用電容表或具有電容測量功能的數(shù)字式萬用表測量石英晶體振蕩器的電容量，可大致判斷出該石英晶體振蕩器是否已變值。例如，遙控發(fā)射器中常用的45kHz、480kHz、500kHz和560kHz石英晶體振蕩器的電容近似值分別為296～310pF、350～360pF、405～430pF、170 － 196pF。若測得石英晶體振蕩器的容量大于近似值或無容量，則可確定是該石英晶體振蕩器已變值或開路損壞。

2.3 用測試電路檢測

石英晶體檢測通用的方法是制作一個簡單的振蕩電路，將被測的石英晶體接人（注意，石英晶體振蕩器的兩條引線不能相距過近），看是否起振。若起振，說明晶體是好的，否則是壞的。常用石英晶體的檢測電路如圖2所示。被測石英晶體與三極管V1構(gòu)成一個振蕩器，若晶振良好，則振蕩器起振，信號經(jīng)過C3耦合至VD1、VD2整流及C4濾波，再經(jīng)過放大電路放大，驅(qū)動LED發(fā)光；如晶振損壞，則振蕩器不能起振，LED不能發(fā)光。圖中BX代表被測晶體。

圖2 石英晶體檢測電路

還有一種最簡單的方法可粗略判斷石英晶體的好壞。方法是：將一只試電筆刀頭插人市電的火線孔內(nèi)，用手指拿住石英晶體的一腳，用另一腳接觸試電筆的頂端。如果氖泡發(fā)紅，一般說明石英晶體是好的；如果氖泡不亮，說明晶體已經(jīng)壞掉。