石英諧振器問(wèn)世之前,電子產(chǎn)品主要用LC制作振蕩器,其頻率穩(wěn)定度只能達(dá)到10^-4量級(jí),遠(yuǎn)不能滿足人們的需要.自1880年居里夫婦發(fā)現(xiàn)“壓電效應(yīng)”起,揭開(kāi)了人類(lèi)利用“石英穩(wěn)頻”的序幕.41年后（1921年）英國(guó)人Cady用X切50khz晶體制成了世界上第一臺(tái)石英晶體振蕩器,頻率穩(wěn)定度為10^-5量級(jí),比LC振蕩器提高了一個(gè)數(shù)量級(jí),將其用于無(wú)線電廣播,播出了當(dāng)時(shí)穩(wěn)定度最高的無(wú)線電信號(hào),因其了強(qiáng)烈的反響.1927年石英鐘問(wèn)世,當(dāng)時(shí)它作為“一級(jí)頻率標(biāo)準(zhǔn)”,科學(xué)家依次發(fā)現(xiàn)了地球自轉(zhuǎn)的不均勻性,結(jié)束了以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的“地球時(shí)鐘”之歷史使命.

石英諧振器的技術(shù)水平?jīng)Q定了石英晶體振蕩器的水平.科技工作者為提高石英諧振器的技術(shù)性能付出了辛勤的勞動(dòng).1934年德國(guó)的Bechman、英國(guó)的Lack和日本的古賀兒乎同時(shí)發(fā)現(xiàn)了具有優(yōu)良溫度頻率特征的AT、BT切石英諧振器.1937年后又相繼研制出了CT、DT、 ET、FT切石英諧振器.1940年Mason發(fā)現(xiàn)了GT切小溫度系數(shù)諧振器,這就為研制高穩(wěn)定度的晶體振蕩器打下了基礎(chǔ),用它制作的晶體振蕩器其頻率穩(wěn)定度達(dá)10^-8量級(jí)而成為第二代“一級(jí)時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)”.1952年英國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室Warner研制成功AT切五次泛音的5MHZ、2.5MHZ高精度石英諧振器,其Q值達(dá)（2.5~5）*10^-6,用它制作的高穩(wěn)晶體振蕩器頻率日穩(wěn)定度達(dá)10^-10以上,這是晶體振蕩器發(fā)展史上的又一個(gè)里程碑.1961年至1974年,Lagosec、Holland等研制出了雙轉(zhuǎn)角IT、PT、SC切諧振器.SC切諧振器具有應(yīng)力、溫度雙重補(bǔ)償?shù)膬?yōu)良性能,為研制高穩(wěn)定度的晶體振蕩器提供了可靠的物質(zhì)保障.

近年來(lái)法國(guó)Besancon利用嚴(yán)密的工藝制作了無(wú)電極式諧振器（BVA石英諧振器）,它不存在電極膜應(yīng)力老化影響,降低了表面損耗,故使Q值更高,用AT切BVA制作的高穩(wěn)晶體振蕩器其頻率穩(wěn)定度達(dá)5.4*10^-14/128s、老化率為5*10^-12/d.用SC切BVA制作的高穩(wěn)晶體振蕩器其頻率穩(wěn)定度會(huì)更高,這類(lèi)晶振的頻率秒級(jí)穩(wěn)定度可達(dá)10^-14/s、老化率達(dá)5*10^-12/d,這個(gè)指標(biāo)已非常接近原子鐘的水平.可以說(shuō)SC切BVA石英諧振器是當(dāng)今世界上最優(yōu)良的石英諧振器,它標(biāo)志著晶體振蕩器發(fā)展史上的第三個(gè)里程碑.

考察石英晶體振蕩器的發(fā)展史可以看出：

（1）石英諧振器的技術(shù)水平和性能指標(biāo)決定著晶體振蕩器的技術(shù)水平和性能指標(biāo),前者的設(shè)計(jì)水平與制作工藝技術(shù)的每一突破都為后者的性能指標(biāo)帶來(lái)了一次飛躍.

（2）晶體振蕩器的頻率準(zhǔn)確度大約每20年提高一個(gè)數(shù)量級(jí).例如1940年為10^-3~10^-4,1980年為10^-5~10^-6,2000年為10^-6~10^-7.晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度大約每10年提高一個(gè)數(shù)量級(jí),例如1960年研制水平10^-4/（0.1~10）s,少量產(chǎn)品為10^-8/（0.1~10）s,大量產(chǎn)品為10^-6/（0.1~10）s,1980年在相同抽樣時(shí)間內(nèi)分別為10^-12、10^-10、10^-8,2000年分別達(dá)到10^-14、10^-12、10^-10.

（3）電子技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)了晶體振蕩器的發(fā)展,反過(guò)來(lái)后者又推動(dòng)了前者的進(jìn)步.

（4）半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展、電子元件性能的提高促進(jìn)了晶體振蕩器性能的提高,為減小晶體振蕩器的體積、降低功耗提高了可靠的保證.

（5）隨著晶體振蕩器性能的提高,要求測(cè)試計(jì)量設(shè)備的性能必須更高,這必然會(huì)促進(jìn)測(cè)試計(jì)量設(shè)備的研制與生產(chǎn).反之,只有具備高性能的測(cè)試計(jì)量設(shè)備,才能研制、生產(chǎn)出高性能的晶體振蕩器.

（6）研制、生產(chǎn)晶體振蕩器的自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備,是提高晶體振蕩器生產(chǎn)效率,保證其質(zhì)量的必由之路.

石英諧振器與晶體振蕩器歷經(jīng)136年的發(fā)展,一路的心酸坎坷,才發(fā)展到如今的小體積高性能的晶振.這里帝國(guó)科技要感謝居里夫人和科學(xué)家們的不辭辛苦,為我們當(dāng)今的科技革命帶來(lái)高速的發(fā)展.

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