压控晶振(VCXO)利用压电效应来调整其输出频率。压电效应是某些材料(如石英)在受到机械应力时产生电荷或电压的特性,反之亦然。在压控晶振中,通过在石英晶体上施加电压,可以改变其物理尺寸,进而改变其谐振频率。这种效应允许晶振的频率在一定范围内调整,以适应不同的应用需求。
压控晶振的频率控制范围和线性度取决于变容二极管和晶体参数的组合。压控晶振广泛应用于锁相环路和频率微调中,其频率稳定性和温度特性也非常重要。例如,一种压控晶振的中心频率为2.048 MHz/2V,压控频偏为100 ppm/(2V ±2V),频率稳定度为5 ×10^-6/(0~70℃)。
压电效应的发现归功于1880年的皮埃尔·居里和雅克·居里兄弟,他们观察到某些晶体在受力时会产生电荷。压控晶振正是基于这种效应,通过精确控制施加在晶体上的电压,实现对频率的精确控制。这种技术在电子设备中非常重要,尤其是在需要频率合成或频率调整的场合。