一般的晶振振蕩電路都是在一個(gè)反相放大器（注意是放大器不是反相器）的兩端接入晶振，再有兩個(gè)電容分別接到晶振的兩端，每個(gè)電容的另一端再接到地，這兩個(gè)電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容，請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容，這個(gè)不能忽略。一般的晶振的負(fù)載電容為15p或12.5p，如果再考慮元件引腳的等效輸入電容，則兩個(gè)22p的電容構(gòu)成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。晶振是為電路提供頻率基準(zhǔn)的元器件，通常分成有源晶振和無源晶振兩個(gè)大類，無源晶振需要芯片內(nèi)部有振蕩器，并且晶振的信號電壓根據(jù)起振電路而定，允許不同的電壓，但無源晶振通常信號質(zhì)量和精度較差，需要精確匹配外圍電路（電感、電容、電阻等），如需更換晶振時(shí)要同時(shí)更換外圍的電路。有源晶振不需要芯片的內(nèi)部振蕩器，可以提供高精度的頻率基準(zhǔn)，信號質(zhì)量也較無源晶振要好。恒溫晶振溫補(bǔ)晶振，恒溫晶振，壓控晶振，普通鐘振，這些都是有源晶振，所以有源晶振肯定需要電源加入才能工作恒溫晶振

2．3授時(shí)功能在許多現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中需要毫秒、微秒、納秒等這些更小的時(shí)間單位量，但是GPS接收機(jī)一般只能提供最小時(shí)間單位為秒的UTC時(shí)間，本系統(tǒng)在GPS基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了授時(shí)功能。授時(shí)工作流程如圖5所示，系統(tǒng)在FPGA中設(shè)計(jì)串口數(shù)據(jù)模塊來接收GPs的SD01管腳發(fā)出的GPRMC格式數(shù)據(jù)，并將其存放在FPGA內(nèi)部的雙口RAM中，通過串口數(shù)據(jù)模塊及數(shù)字鑒相器模塊可以判斷GPS接收機(jī)是否正常工作。若識別出準(zhǔn)確的UTC時(shí)間和1PPS信號后，授時(shí)模塊迅速從RAM中提取最新時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到初始時(shí)間值，當(dāng)下一個(gè)1PPS上升沿到來后，系統(tǒng)在初值的基礎(chǔ)上開始完全依靠高穩(wěn)恒溫晶振自行走時(shí)，并每隔5秒與準(zhǔn)確的1PPS信號進(jìn)行校對，如果發(fā)現(xiàn)本系統(tǒng)的時(shí)間與1PPS不同步，那么系統(tǒng)時(shí)間將會短暫停滯或快速跳進(jìn)，達(dá)到與1PPS同步，保證時(shí)間信息輸出的連續(xù)性與準(zhǔn)確性；若GPS接收機(jī)非正常輸出1PPS信號，則不進(jìn)行校對，直到1PPS正常后再恢復(fù)校對功能。。恒溫晶振，由于晶體振蕩器的震蕩頻率會復(fù)隨著溫度的變化而變化，故為了保持頻率的穩(wěn)定性，將晶振控制在一個(gè)恒定的溫度下工作以此來提高晶振的相頻特性。2．1數(shù)字鎖相環(huán)石英晶振的頻率調(diào)整功能是靠數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)實(shí)現(xiàn)的，同模擬鎖相環(huán)類似，它屬于閉環(huán)的控制系統(tǒng)，由鑒相器(PD)、環(huán)路濾波器(LPF)、D／A轉(zhuǎn)換器、壓控恒溫晶振(OCXO)組成。系統(tǒng)啟動(dòng)后，在FPGA內(nèi)部，數(shù)字鑒相器模塊首先以GPS接收機(jī)輸出的10kHz時(shí)鐘信號作為基準(zhǔn)源，對恒溫晶振整形并經(jīng)過分頻后的10kHz信號進(jìn)行快速鑒相，用恒溫晶振倍頻后的300MHz時(shí)鐘對相位差進(jìn)行量化，得到具體的超前或滯后數(shù)據(jù)，進(jìn)而傳遞給環(huán)路濾波器模塊，設(shè)置抖動(dòng)門限參數(shù)，若相位超前或滯后量達(dá)到門限值，則迅速通過D／A轉(zhuǎn)換器，對晶振的壓控端電壓進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)。此方法可令晶振頻率快速接近10MHz，但是恒溫晶振頻率的改變需有一定的響應(yīng)時(shí)間，快速調(diào)整壓控端的電壓會產(chǎn)生過調(diào)現(xiàn)象，頻率穩(wěn)定度不佳。

恒溫晶振影響時(shí)鐘保持指標(biāo)關(guān)鍵器件--晶振的重要指標(biāo)保持模式下的漂移=晶振的日老化+晶振日波動(dòng)+晶振溫度漂移+電源特性漂移其中晶振日波動(dòng)漂移是由于環(huán)境溫度在24小時(shí)存在大約±2度的變化導(dǎo)致晶振溫度補(bǔ)償超前或滯后帶來的頻率變化，主要取決于晶振的溫度特性。石英晶體振蕩器與石英晶體諧振器都是提供穩(wěn)定電路頻率的一種電子器件。石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)來起振，而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC共同作用來工作的。振蕩器直接應(yīng)用于電路中，諧振器工作時(shí)一般需要提供3.3V電壓來維持工作。振蕩器比諧振器多了一個(gè)重要技術(shù)參數(shù)：諧振電阻（RR），諧振器沒有電阻要求。RR的大小直接影響電路的性能，因此這是各商家競爭的一個(gè)重要參數(shù)。

恒溫晶振是技術(shù)昂貴,熱模式復(fù)雜表2列出了目前國外各種晶振的最高水平。我國近幾年在各地也出現(xiàn)了國外獨(dú)資、合資晶體諧振器、振蕩器和陶瓷濾波器生產(chǎn)企業(yè)恒溫晶振,大大促進(jìn)和提高了相應(yīng)產(chǎn)品技術(shù)含量。因篇幅所限,組合晶振這里不再另述。2．2電路設(shè)計(jì)D／A芯片選用TI公司TLV5616，它是低功耗單片12位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器，分辨率為4096，該芯片采用三線制(SCLK、SYNC、DIN)串行接口，SCLK方波信號為下降沿時(shí)，TLV5616讀取DIN的電平信號，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電壓送往恒溫晶振，用于晶振的微調(diào)，晶振頻率調(diào)整硬件電路如圖4所示。