Basic knowledge of crystal oscillators

              Basic knowledge of crystal oscillators Basic knowledge of crystal oscillators Crystal oscillators generally use a three-terminal (Colpitts) AC equivalent oscillation circuit as shown in Figure 1a; the actual crystal oscillator AC equivalent circuit is shown in Figure 1b, where Cv is used to adjust the oscillation frequency, which is generally achieved by using a variable capacitance diode plus different reverse bias voltages, which is also the mechanism of voltage control; the equivalent circuit of the crystal is replaced by the crystal as shown in Figure 1c. Among them, Co, C1, L1, and RR are the equivalent circuits of the crystal. [pic] Analysis of the entire oscillation tank shows that using Cv to change the frequency is limited: the entire tank capacitance C=Cbe, Cce, and Cv that determine the oscillation frequency are connected in series, then connected in parallel with Co and then in series with C1. It can be seen that: the smaller C1 is, the larger Co is, and the smaller the effect of Cv on the entire tank capacitance when it changes. Therefore, the frequency range that can be \"voltage controlled\" is also smaller. In fact, since C1 is very small (1E-15 order of magnitude), Co cannot be ignored (1E-12 order of magnitude, a few PF). Therefore, when Cv becomes larger, the effect of reducing the tank frequency becomes smaller and smaller, and when Cv becomes smaller, the effect of increasing the tank frequency becomes larger and larger. On the one hand, this causes the nonlinearity of the voltage control characteristics. The larger the voltage control range, the more severe the nonlinearity; on the other hand, the feedback voltage allocated to the oscillation (the voltage on Cbe) becomes smaller and smaller, and finally causes the oscillation to stop. The higher the number of overtones of the crystal oscillator, the smaller its equivalent capacitance C1; therefore, the smaller the frequency variation range. Crystal oscillator indicators Total frequency difference: the maximum deviation of the crystal oscillator frequency from the given nominal frequency caused by all combinations of the specified working and non-working parameters within the specified time. Note: The total frequency difference includes frequency temperature stability, deviation caused by frequency aging rate, frequency voltage characteristics...