石英晶體諧振器的化學成分是二氧化硅，它可以用作振蕩電路，但它利用了它的壓電效應(yīng)。當交流電壓施加到應(yīng)時晶片上時，晶片將產(chǎn)生具有交流電壓頻率的周期性機械振動。同時，機械振動在晶片上產(chǎn)生電荷并形成交流電。一般來說，這種機械振動的振幅很小，振動頻率很穩(wěn)定。但是當外部信號源的頻率等于晶體的固有頻率時，晶體就會發(fā)生共振，晶體外電路的交流電也很大。這種現(xiàn)象被稱為石英晶體諧振器的壓電共振。石英晶體諧振器電路由于其良好的頻率穩(wěn)定性，被廣泛應(yīng)用于電子系統(tǒng)中提供參考時鐘。

　　石英晶體諧振器的參數(shù)很多，主要包括：振蕩頻率及其偏差、負載電容、驅(qū)動功率、等效阻抗、Q值、工作溫度等。石英晶體諧振器電路重要的是保持工作在穩(wěn)定的頻率上。

　　要測試石英晶體諧振器的頻率首先簡單了解以下三種儀器：示波器、頻率計、頻譜分析儀。示波器作為“工程師的眼睛”，可以在設(shè)定觸發(fā)條件后捕捉波形，然后對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，功能豐富，其中之一就是測量頻率值。顧名思義，頻率計是用來測試信號頻率的專業(yè)儀器。當然，它也可以獲得信號的其他信息，如信號的電平值。頻譜分析儀通常用于射頻領(lǐng)域，觀察分析被測信號的頻域特性，我們經(jīng)常利用它配合近場探頭掃描電磁干擾的峰值功率，找到其對應(yīng)的頻點，初步確定輻射源的屬性。

　　頻率計作為專業(yè)測試石英晶體諧振器的設(shè)備，內(nèi)部時鐘精度不差。從常規(guī)儀器校準的結(jié)果來看，精度高于1ppm，尤其是12位的分辨率非常高。頻譜分析儀的時鐘精度看似可以接受，1Hz的分辨率符合測試要求，但實際掃描到的功率峰值頻率是否穩(wěn)定仍需驗證。但示波器的時鐘精度看似與前兩者相差不大，但需要考慮的是，量化誤差(前端信號采集系統(tǒng)8位ADC引起的信號幅度測量誤差)和采樣率不足引起的垂直電平測量不準確會引起橫軸測量誤差，從而導致頻率值的測量誤差，其分辨率需要通過實際測量來驗證。

　　(1)如果是測試石英晶體諧振器電路的頻率，頻譜分析儀更適合，其次用頻率計用電容較小的無源電壓探頭進行測試，而示波器只能粗略觀察頻率，不適合測量。

　　(2)如果根據(jù)實際情況判斷接觸式探頭的寄生電容對電路的工作狀態(tài)影響不大，比如測量某個芯片輸出的時鐘頻率，那么應(yīng)該優(yōu)先選擇頻率計。首先是因為頻率計不僅可以測量頻率值，還可以得到頻率波動的峰峰值趨勢，還可以測量信號電平值，也就是說一次測量得到的信息量比較大;但是頻譜分析儀只能掌握頻率值，我們通常不關(guān)心輻射功率值，除非是在EMI基線測試中。其次，由于頻譜分析儀用近場探頭捕獲輻射能量的能力有限，待測時鐘信號的能量可能會被附近其他更強的輻射源淹沒，導致無法獲得時鐘頻率對應(yīng)的峰值功率，從而無法測量時鐘頻率。

　　(3)需要注意的是，示波器的功能不是測量信號的幅度或頻率，它的優(yōu)勢是抓取波形，判斷時鐘電路是否正常工作。例如，當測試石英晶體諧振器電路的波形不是正弦波而是接近方波時，可以判斷驅(qū)動功率過大。如果進一步計算后確定了功率值，則需要調(diào)整電路參數(shù)，以免損壞晶體。