石英諧振器在使用中最首要的問題就是頻率溫度特性。當石英諧振器的工作溫度變化時，其晶格發生變形，從而導致頻率變化。石英諧振器的頻率溫度系數雖然較小，但僅限于較窄的溫度范圍，當溫度范圍較寬時，石英諧振器的頻率都隨溫度而有一定的變化。

　　恒溫晶體振蕩器(OCXO)簡稱恒溫晶振，是目前頻率穩定度和精確度最高的晶體振蕩器。目前，高端的恒溫晶振的性能接近銣原子鐘的水平。

　　它在老化率、溫度穩定性、長期穩定度和短期穩定度等方面的性能都非常好，作為精密的時頻信號源被廣泛用于全球定位系統、通信、計量、頻譜及網絡分析儀等電子儀器中。目前，絕大多數高穩定度晶體振蕩器都采用了將晶體恒溫的方法，使用精密的恒溫控制槽，將槽內溫度調節到晶體諧振器的零溫度系數點上。這樣，能最大限度地克服溫度對晶體振蕩器頻率的影響，被廣泛用作標準頻率源。恒溫晶體振蕩器包括以下幾個基本組成部分：

01高精密的石英諧振器

　　石英諧振器是振蕩電路的核心元件。正確選擇切角是制作頻率溫度系數好的石英諧振器的必要條件，特別是在寬溫度范圍內使用的石英諧振器更是如此。目前恒溫晶體振蕩器中常用的石英諧振器有AT切和SC切兩種。它們具有頻率溫度系數小，Q值高，老化效應小等特點。

02穩定的振蕩電路

　　由于恒溫晶體振蕩器要求頻率穩定度高，除了在控溫電路方面要達到一定的控溫精度外，振蕩電路本身穩定性也是起決定性作用的。恒溫晶體振蕩器中振蕩電路的基本功能就是把直流電能轉變成具有一定頻率、幅度且頻率高度穩定的交流電能，這種轉換是在石英諧振器的參與下進行的。其中最突出的問題就是頻率的穩定性。所以分析、設計振蕩電路都以此為前提。

03結構完善、溫控良好的精密恒溫箱

　　精密恒溫箱是由恒溫槽，溫度控制電路及其它輔助裝置組成的恒溫系統。在晶體振蕩器中，用來使石英諧振器和有關電路元件保持恒溫。其作用是把石英諧振器的溫度穩定在石英諧振器的拐點溫度處，從而充分發揮拐點溫度附近石英諧振器的頻率溫度系數小的特性，使其得到合理使用。設計一個符合要求的恒溫槽和選擇一個性能良好的溫度控制電路對穩定頻率起著舉足輕重的作用。因此一個高穩定的晶體振蕩器，不但應具有穩定的振蕩電路，而且還必須有性能良好的恒溫箱來保證其頻率的穩定，兩者缺一不可。隨著對晶體振蕩器穩定度要求的逐步提高，對恒溫箱的控溫精度要求也越來越高。

　　溫度控制電路根據溫度傳感器所測得的溫度對恒溫槽內的溫度進行控制，使恒溫槽內石英諧振器的溫度穩定在石英諧振器的拐點溫度處，從而充分發揮拐點溫度附近石英諧振器的頻率溫度系數最小的特性，以提高頻率的穩定度。