晶振系列讲座之二--晶振的种类和封装

晶振系列讲座之二：晶振的封装及种类
内含石英谐振晶体的电子元件可分两大类：
石英晶体（crystal 或Xtal）是石英晶片加上电极与外壳封装。

也称或石英振荡子或石英晶体谐振器(crystal resonator）。

这是单纯石英晶体被动元件，不含主动元件，需搭配外加电路才会产生振荡。

这是被动（无源）元件，在大陆又称它无源晶振（含义：被动式石英晶体振荡器）。

石英晶体通常是两支接脚的电子元件。

普通晶振除去外壳后的内部结构低频晶振设计的音叉晶振的内部结构
•石英晶体振荡器（crystal oscillator，简写OSC 或XO）是指内含石英晶体与振荡电路的模组，需要电源，可直接产生振荡讯号输出。

因内含主动（有源）电子元件，整个模组也属主动元件，在大陆又称它有源晶振。

石英振荡器通常是四支接脚的电子元件，其中两支为电源，一支为振荡讯号输出，另一支为空脚或控制用。

图中可清晰地看到有源晶振的内部结构
随着通信和数字技术的发展实际产品设计中对频率稳定性以及对温度适应性的要求不同，为了提高晶振的参数水平，开发出不同类型的有源晶振。

石英晶体振荡器模组较常见有以下种类：
XO : 一般型(Crystal oscillator)
TCXO : 温度补偿型(Temperature compensated crystal oscillator)
OCXO : 恒温型(Oven-controlled crystal oscillator)
VCXO : 电压控制型(Voltage-controlled crystal oscillator)
目前晶振的几种封装形式图示：
一．无源晶振：
封装名称49S ，FMXI 49S SMD 2X6,3X8, FMD6 MC146 ,FMD7
外形
尺寸mm 11.1X4.68X3.51 13.0X4.85X4.2 2X6,3X8 7.0X1.5X1.4 封装名称2520 ，FMX2 3225，FMX3 5032, FMX5 5032,FMG5
外形
尺寸mm 2.5X2.0X0.55 3.2X2.5X0.6 5.0X3.2X0.9 5.0X3.2X1.5 列举常用尺寸，其他就不一一列举。

有源晶振的封装形式： 1. 普通有源晶振XO
名称
外观
特点
FMO2 有源2520SMD
体积小，低功耗，低噪声，高稳定性
操作电源：1.8V 2.5V 3.3V
尺寸：2.5X2.0X0.95
FMP3 有源3225SMD
体积小，低功耗，低噪声，高稳定性
操作电源：1.8V 2.5V 3.3V
尺寸：3.2x2.5x1.05
FMDF
较早的封装，现在已经很少采用
2
．TCXO :
温度补偿型 (Temperature compensated crystal oscillator) 外观有些和普通有源晶振相同，但是内部的芯片具有温度补偿的算法
名称
外观
特点
FMT2 TCXO2520
体积小，低功耗，低噪声，高稳定性
FMT3 TCXO3225
体积小，低功耗，低噪声，高稳定性
FMT5
体积小，低功耗，低噪声，高稳定性
3.VCXO 电压控制型
(Voltage-controlled crystal oscillator)
基本的封装尺寸与
TCXO相同
4. OCXO : 恒温型(Oven-controlled crystal oscillator)，之所以叫恒温晶振其主要是为了防止内部晶体及电路过多受到温度的影响而精度产生变化，通过半导体材料产生一个恒温的环境，以便产生出稳定的时钟频率
名称外观特点
FMHA
25.4X25.4X15.0
FMHB
50.8X50.8X26.2
FMHC
36.0X27.2X19.05
由于增加了恒温槽体积都很大
下面介绍几种晶振的主要频点：
32.768kHz = 215, 容易分频到1Hz, 广泛用于石英钟表、产品内的实时时钟
3.58MHz (只取到小数二位) 美规类比彩色电视系统(NTSC)的色彩副载波频率，因彩色电视机的使用而大量生产，因此容易取得且价格便宜，后也被许多其他设备广泛采用，例如双音多频的电话机等等
4MHZ 常用整数频率
8MHz
10MHz 用于标准频率
11.0592MHz = 115,200×96 = 1.8432MHz×6 ，便于精确产生 UART （Universal Asynchronous Receiver/Transmitter通用异步收发传输器，手机中常用），通常称作UART工作频率，且正好是原始的 8051 微控制器工作频率上限
12MHz
14.318MHz (只取到小数三位) 美规NTSC彩色电视的色彩副载波频率的四倍，早期采用原因是便于产生彩色电视信号且又可兼供其他部分使用，例如Apple II 与原始IBM PC，后因容易取得而获广泛采用
16MHz
20MHz
22.1184MHz
在下一节，我们将介绍晶振选型时各参数的含义及注意事项……。