音叉型石英振荡器的特点和应用

目前，采用传统兆赫兹晶体封装方法的石英音叉可提供4.1mm×1.5mm、3.2mm×1.5mm及2.0mm×1.2mm的小尺寸型。现在正在力争将这些晶体音叉的厚度压缩至0.4mm或更薄，以达到薄型应用的要求。需要如此小尺寸石英晶体（1.6mm×1.0mm与1.0mm×0.8mm）的应用预期将在今后数年内出现，目前SJK晶科鑫正为此作准备。

由于尺寸小于5mm×3.2mm，石英晶体一般需要在真空中密封以保持阻抗不受损。低兆赫小尺寸石英晶体片也需要斜削（修磨石英晶体边缘），以实现有效的能陷。

处理石英音叉中采用的光刻方法被大部分有能力的供应商应用于实现超小尺寸石英晶体与低兆赫石英晶体。该方法将会成为那些只依赖传统研磨法处理石英晶体的供应商将石英晶体进一步小型化的主要技术障碍。

至于晶体振荡器，2.5mm×2mm CMOS固定频率晶体振荡器的组装正在全力进行，且更小的2mm×1.6mm与1.6mm×1.0mm版本也处于样片或开发阶段。2.5V的供电电压如今仍然是标准配置，同时，1.8V或更低的供电电压的市场正在开始兴起。

根据工作温度范围，上述兆赫兹石英晶体与晶体振荡器在各种温度下的频率稳定性通常规定小于±25×10-6、±50×10-6及±100×10-6。因此，石英晶体是在无任何补偿情况可提供此种稳定性的唯一已知的谐振元件。

为提供更高的频率稳定性，可采用温度补偿晶体振荡器（TCXO）。AT切晶体的频率与温度为三次方关系。TCXO振荡器电路具有电压频率上拉功能，用于以模拟或数字的方式在整个温度范围内将三次方的频率温度变化补偿至低于10×10-6水平，其中补偿以非常低的频率变化梯度进行。

对于今天的手机应用而言，为了提供频率合成的精确参考时钟，需要优于±2.5×10-6的频率稳定性。对于GPS设备，需要小于±1.0×10-6或±0.5×10-6的TCXO。例如：爱普生公司针对上述应用提供了微型TCXO（2mm×1.6mm）。