RC振荡器和晶体振荡器的优缺点和电路图分析

振荡器（oscillator）是一种能量转换装置——将直流电能转换为具有一定频率的交流电能。今天我们介绍的是振荡器中比较常见的两种，RC振荡器和晶体振荡器

RC振荡器和晶振

RC振荡器： 在振荡电路中的频率选择部分可以只用电阻和电容构成。 这种只用电阻和电容构成的振荡器称为RC振荡器 。

晶振： 只要在晶体板极上施加交变电压，就会使晶片产生机械变形振动，此现象即所谓逆压电效应。当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时，就会发生压电谐振，从而导致机械变形的振幅突然增大。

二者的优缺点

RC振荡器 ，优点是实现的成本比较低，毕竟就是一个电阻电容。缺点是由于电阻电容的精度问题所以RC振荡器的震荡频率会有误差，同时受到温度、湿度的影响，这个跟元器件的工艺有关。

缺点是由于电阻电容的精度问题所以RC振荡器的震荡频率会有误差，同时受到温度、湿度的影响。这个跟元器件的工艺有关

晶体振荡器，优点是相对来说震荡频率一般都比较稳定。缺点的话就是价格要稍微高点了，还有用晶体振荡器一般还需要接两个15-33pF起振电容。

一般单片机中很少用RC振荡器，可能在实验室环境会用，而在实际的工程、工业上很少用到，常用的也就是晶体振荡器。因为很多时候单片机需要一个精度的机器周期作定时、通讯等用途：如果震荡频率不准的话，对产品的功能是有很大影响的

RC震荡电路图解析

RC振荡电路，采用RC选频网络构成，适用于低频振荡，一般用于产生1Hz~1MHz（fo=1/2πRC）的低频信号。对于RC振荡电路来说，增大电阻R即可降低振荡频率，而增大电阻是无需增加成本的;而对于LC振荡电路来说，一般产生的正弦波频率较高，若要产生频率较低的正弦振荡，势必要求振荡回路要有较大的电感和电容，这样不但元件体积大、笨重、安装不便，而且制造困难、成本高。因此，200kHz以下的正弦振荡电路，一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。

RC正弦波振荡电路

常见的RC正弦波振荡电路是RC串并联式正弦波振荡电路，它又被称为文氏桥正弦波振荡电路

串并联网络在此作为选频和反馈网络。它的电路图如图（1）所示：

它的起振条件为：

。它的振荡频率为：

它主要用于低频振荡。要想产生更高频率的正弦信号，一般采用LC正弦波振荡电路。它的振荡频率为：

。石英振荡器的特点是其振荡频率特别稳定，它常用于振荡频率高度稳定的的场合。

下面还是RC正弦波电路图：

采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC振荡电路，它适用于低频振荡，一般用于产生1Hz1MHZ的低频信号。

常用RC振荡电路有RC桥氏振荡电路和RC移相式振荡电路。本节只重点介绍由串并联选频网络构成的RC桥式振荡电路。

晶体振荡器电路图

在电路图中R172用于匹配IC内部电路负反馈和相位移。C186、C187为晶体负载电容CL。该电容值的确定公式为：

基频电路图中，R1、R2、R3为电路提供偏置，L1、C1组成振荡槽路，C2为旁路电容，C3为偶合电容，CL为晶体负载电容。

泛音电路图中，R1、R2、R3、R4为电路提供偏置，C1、C2、L1构成选频网络，C3为旁路电容，C4为偶合电容，CL为晶体负载电容。

电路中晶体管选择，其特征频率应大于电路振荡频率的50-100倍，即不小于1.2G。偶合电容在不影响输出幅度的情况下，可以选择更小点。总之，频率越高，电容越小，频率越低，电容值越大。电容太大，输出噪声会增高，你也可以考虑在这里加滤波网络。

还要说明一点，并联型晶体振荡器频率稳定度没有串联型晶体振荡器高。