浅谈有源晶振sin的输出那些事
晶振的工作原理
之邯郸勺丸创作晶振的任务原理：晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的凹凸分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振.由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率规模内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路.这个并联谐振电路加到一个负反应电路中就可以组成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率规模很窄,所以即使其他元件的参数变更很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变更.晶振的参数：晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率.晶振的应用：一般的晶振振荡电路都是在一个反相缩小器（注意是缩小器不是反相器）的两端接入晶振,再有两个电容辨别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不克不及忽略.一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容组成晶振的振荡电路就是比较好的选择. 晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型.无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不合,无源晶振为crystal（晶体）,而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）.无源晶振需要借助于时钟电路才干产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法其实禁绝确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器.晶振的种类：谐振振荡器包含石英（或其晶体资料）晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等.晶振与谐振振荡器有其配合的交集有源晶体谐振振荡器.石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产生机械变形；反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的标的目的上产生电场,这种现象称为压电效应.如在极板间所加的是交变电压,就会产生机械变形振动,同时机械变形振动又会产生交变电场.一般来说,这种机械振动的振幅是比较小的,其振动频率则是很稳定的.但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（决定于晶片的尺寸）相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为压电谐振,因此石英晶体又称为石英晶体谐振器. 其特点是频率稳定度很高.晶振的万用表测试办法：小技巧：没有示波器情况下如何丈量晶振是否起振?可以用万用表丈量晶振两个引脚电压是否是芯片任务电压的一半,比方任务电压是5V则测出的是否是2.5V左右.另外如果用镊子碰晶体另外一个脚,这个电压有明显变更,证明是起振了的.小窍门：就是弄一节1.5V的电池接在晶振的两端把晶振放到耳边仔细的听,当听到哒哒的声音那就说明它起振了,就是好的嘛！1.电阻法把万用表拨在R×10K挡,丈量石英晶体两引脚间的电阻值应为无穷大.如果丈量出的电阻值不是无穷大甚至接近于零,则说明被测晶体漏电或击穿.这种办法只能测晶体是否漏电,如果晶体内部出现断路,电阻法就无能为力了,此时必须采取下面介绍的办法2 .自制测试器按图所示电路,焊接一个简易石英晶体测试器,就可以准确地测试出晶体的好坏.图中XS1、XS2两个测试插口可用小七脚或小九脚电子管管座中拆下来的插口.LED发光管选择高亮度的较好.检测石英晶体时,把石英晶体的两个管脚拔出到XS1和XS2两个插口中,按下开关SB,如果石英晶体是好的则由三极管VT1、C1、C2等元器件组成的震荡电路产生震荡,震荡信号经C3耦合至VD2检波,检波后的直流信号电压使VT2导通,于是接在VT2集电极回路中的LED发光,指示被测石英晶体是好的,如果LED不亮,则说明被测石英晶体是坏的.本测试器测试石英晶体的频率很宽,但最佳任务频率为几百千赫至几十兆赫.一个简易石英晶体测试器晶振的稳定性指标总频差：在规定的时间内,由于规定的任务和非任务参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差.说明：总频差包含频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等配合造成的最大频差.一般只在对短期频率稳定度关怀,而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采取.例如：精密制导雷达.频率稳定度：任何晶振,频率不稳定是绝对的,程度不合罢了.一个晶振的输出频率随时间变更的曲线如图2.图中表示出频率不稳定的三种因素：老化、飘移和短稳.图2 晶振输出频率随时间变更的示意图曲线1是用0.1秒丈量一次的情况,表示了晶振的短稳；曲线3是用100秒丈量一次的情况,表示了晶振的漂移；曲线4 是用1天一次丈量的情况.表示了晶振的老化.频率温度稳定度：在标称电源和负载下,任务在规定温度规模内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏.ft=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)ftref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜,｜(fmin-fref)/fref｜] ft：频率温度稳定度(不带隐含基准温度)ftref：频率温度稳定度(带隐含基准温度)fmax ：规定温度规模内测得的最高频率fmin：规定温度规模内测得的最低频率fref：规定基准温度测得的频率说明：采取ftref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采取ft指标的晶体振荡器,故ftref指标的晶体振荡器售价较高.开机特性（频率稳定预热时间）：指开机后一段时间(如5分钟)的频率到开机后另一段时间(如1小时)的频率的变更率.暗示了晶振达到稳定的速度.这指标对经常开关的仪器如频率计等很有用.说明：在多数应用中,晶体振荡器是长期加电的,然而在某些应用中晶体振荡器需要频繁的开机和关机,这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到（尤其是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台,当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃),采取OCXO作为本振,频率稳定预热时间将很多于5分钟,而采取MCXO只需要十几秒钟).频率老化率：在恒定的环境条件下丈量振荡器频率时,振荡器频率和时间之间的关系.这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变更造成的,因此,其频率偏移的速率叫老化率,可用规定时限后的最大变更率（如±10ppb/天,加电72小时后）,或规定的时限内最大的总频率变更（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来暗示.晶体老化是因为在生产晶体的时候存在应力、污染物、残留气体、结构工艺缺陷等问题.应力要经过一段时间的变更才干稳定,一种叫“应力抵偿”的晶体切割办法（SC切割法）使晶体有较好的特性.污染物和残留气体的份子会沉积在晶体片上或使晶体电极氧化,振荡频率越高,所用的晶体片就越薄,这种影响就越厉害.这种影响要经过一段较长的时间才干逐渐稳定,并且这种稳定随着温度或任务状态的变更会有频频——使污染物在晶体概略再度集中或分离.因此,频率低的晶振比频率高的晶振、任务时间长的晶振比任务时间短的晶振、连续任务的晶振比断续任务的晶振的老化率要好.说明：TCXO的频率老化率为：±0.2ppm～±2ppm（第一年）和±1ppm～±5ppm（十年）（除特殊情况,TCXO很少采取每天频率老化率的指标,因为即使在实验室的条件下,温度变更引起的频率变更也将大大超出温度抵偿晶体振荡器每天的频率老化,因此这个指标失去了实际的意义）. OCXO的频率老化率为：±0.5ppb～±10ppb/天（加电72小时后）,±30ppb～±2ppm（第一年）,±0.3ppm～±3ppm（十年）.短稳：短期稳定度,不雅察的时间为1毫秒、10毫秒、100毫秒、1秒、10秒.晶振的输出频率受到内部电路的影响(晶体的Q值、元器件的噪音、电路的稳定性、任务状态等)而产生频谱很宽的不稳定.丈量一连串的频率值后,用阿伦方程计算.相位噪音也同样可以反应短稳的情况(要有专用仪器丈量).重现性：定义：晶振经长时间任务稳定后关机,停机一段时间t1(如24小时),开机一段时间t2(如4小时),测得频率f1,再停机同一段时间t1,再开机同一段时间t2,测得频率f2.重现性=(f2-f1)/f2.频率压控规模：将频率控制电压从基准电压调到规定的终点电压,晶体振荡器频率的最小峰值改动量.说明：基准电压为＋2.5V,规定终点电压为＋0.5V和＋4.5V,压控晶体振荡器在＋0.5V频率控制电压时频率改动量为-2ppm,在＋4.5V频率控制电压时频率改动量为＋2.1ppm,则VCXO电压控制频率压控规模暗示为：≥±2ppm(2.5V±2V),斜率为正,线性为+2.4%.压控频率响应规模：当调制频率变更时,峰值频偏与调制频率之间的关系.通经常使用规定的调制频率比规定的调制基准频率低若干dB暗示.说明：VCXO频率压控规模频率响应为0～10kHz.频率压控线性：与理想（直线）函数相比的输出频率-输入控制电压传输特性的一种量度,它以百分数暗示整个规模频偏的可容许非线性度.说明：典型的VCXO频率压控线性为：≤±10%,≤±20%.简单的VCXO 频率压控线性计算办法为(当频率压控极性为正极性时)：频率压控线性＝±((fmax-fmin)/ f0)×100%fmax：VCXO在最大压控电压时的输出频率fmin：VCXO在最小压控电压时的输出频率f0：压控中心电压频率单边带相位噪声￡(f)：偏离载波f处,一个相位调制边带的功率密度与载波功率之比.输出波形：从大类来说,输出波形可以分为方波和正弦波两类.方波主要用于数字通信系统时钟上,对方波主要有输出电平、占空比、上升/下降时间、驱动能力等几个指标要求.随着科学技术的迅猛成长,通信、雷达和高速数传等类似系统中,需要高质量的信号源作为日趋庞杂的基带信息的载波.因为一个带有寄生调幅及调相的载波信号（不洁净的信号）被载有信息的基带信号调制后,这些理想状态下不该存在的频谱成份（载波中的寄生调制）会导致所传输的信号质量及数传误码率明显变坏.所以作为所传输信号的载体,载波信号的洁净程度（频谱纯度）对通信质量有着直接的影响.对于正弦波,通常需要提供例如谐波、噪声和输出功率等指标.晶振的应用：图3为红外线发射出电路.图4为晶振式发射机电路.电路中Ｊ、ＶＤ１、Ｌ１、Ｃ３～Ｃ５、Ｖ１组成晶体振荡电路.由于石英晶体Ｊ的频率稳定性好,受温度影响也较小,所以广泛用于无绳电话及ＡＶ调制器中.Ｖ１是２９～３６ＭＨｚ晶体振荡三极管,发射极输出含有丰厚的谐波成分,经Ｖ２缩小后,在集电极由Ｃ７、Ｌ２组成谐振于８８～１０８ＭＨｚ的网络选出３倍频信号（即８７～１０８ＭＨｚ的信号最强）,再经Ｖ３缩小,Ｌ３、Ｃ９选频后得到较理想的调频频段信号.频率调制的过程是这样的,音频电压的变更引起ＶＤ１极间电容的变更,由于ＶＤ１与晶体Ｊ串时间：二O二一年七月二十九日联,晶体的振荡频率也产生微小的变更,经三倍频后,频偏是２９～３６ＭＨｚ晶体频偏的３倍.实际应用时,为获得合适的调制度,可选择调制频偏较大的石英晶体或陶瓷振子,也可以采取电路稍庞杂的６～１２倍频电路.若输入的音频信号较弱,可加上一级电压缩小电路.图5是晶振在时基振荡电路555的应用.晶振在门电路中晶振两种经常使用的接法：1.这种接法的优点就是起振容易,适应频率规模比较宽.具体频率规模自己不记得了.2.这种接法的优点接法简单,缺点是不那么容易起振,C1,C2要合适.时间：二O二一年七月二十九日时间：二O二一年七月二十九日。
晶振的工作原理
晶振的工作原理
晶振（Oscillator）是一种用来生成稳定的时钟信号的电子元件。
其工作原理主要基于谐振现象。
晶振通常由晶体和驱动电路组成。
晶体是晶振的核心部件，一般使用石英晶体。
晶振驱动电路提供激励信号，激励晶体产生振荡。
该电路一般由几个主要组成部分组成：放大电路、反馈电路和调谐电路。
具体工作原理如下：
1. 激励信号：由驱动电路通过提供适当的激励信号来引发晶体振荡。
这个激励信号可以是电压脉冲、电流脉冲或连续信号，其频率通常在晶体的共振频率附近。
2. 晶体共振：晶体共振是指在特定频率下，晶体的振荡达到最大幅度的状态。
晶体的共振频率是由晶体的物理特性决定的，例如晶体的尺寸、形状和材料等。
晶振的频率通常设计为晶体的共振频率。
3. 反馈电路：晶体振荡产生的信号经过放大电路被反馈到晶体上，使晶体持续振荡。
放大电路可以将晶体输出的微弱信号放大到足够的幅度，以供后续电路使用。
4. 调谐电路：调谐电路用来微调晶振的频率，以使其与所需的时钟频率完全匹配。
调谐电路通常由电容和电感等元件组成，通过改变这些元件的数值，可以微调晶振的频率。
通过以上过程，晶振能够产生一个稳定、精确的时钟信号，用于驱动各种电子设备的工作。
这些设备需要准确的时钟信号来同步各个部件的操作。
晶振的工作原理
晶振的工作道理：晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端收集,电工学上这个收集有两个谐振点,以频率的高下分个中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振.因为晶体自身的特征致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率规模内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两头并联上适合的电容它就会构成并联谐振电路.这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,因为晶振等效为电感的频率规模很窄,所以即使其他元件的参数变更很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变更.晶振的参数：晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率.晶振的运用：一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器（留意是放大器不是反相器）的两头接入晶振,再有两个电容分离接到晶振的两头,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应当等于负载电容,请留意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不克不及疏忽.一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ,假如再斟酌元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择. 晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型.无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不合,无源晶振为crystal（晶体）,而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）.无源晶振须要借助于时钟电路才干产生振荡旌旗灯号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法其实不精确;有源晶振是一个完全的谐振振荡器.晶振的种类：谐振振荡器包含石英（或其晶体材料）晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等.晶振与谐振振荡器有其配合的交集有源晶体谐振振荡器.石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产活力械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在响应的偏向上产生电场,这种现象称为压电效应.如在极板间所加的是交变电压,就会产活力械变形振动,同机会械变形振动又会产生交变电场.一般来说,这种机械振动的振幅是比较小的,其振动频率则是很稳固的.但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（决议于晶片的尺寸）相等时,机械振动的幅度将急剧增长,这种现象称为压电谐振,是以石英晶体又称为石英晶体谐振器. 其特色是频率稳固度很高.晶振的万用表测试办法：小技能：没有示波器情形下若何测量晶振是否起振?可以用万用表测量晶振两个引脚电压是否是芯片工作电压的一半,比方工作电压是5V则测出的是否是2.5V阁下.别的假如用镊子碰晶体别的一个脚,这个电压有显著变更,证实是起振了的.小窍门：就是弄一节1.5V的电池接在晶振的两头把晶振放到耳边细心的听,当听到哒哒的声音那就解释它起振了,就是好的嘛！把万用表拨在R×10K挡,测量石英晶体两引脚间的电阻值应为无限大.假如测量出的电阻值不是无限大甚至接近于零,则解释被测晶体漏电或击穿.这种办法只能测晶体是否漏电,假如晶体内部消失断路,电阻法就力所不及了,此时必须采取下面介绍的办法2 .克己测试器按图所示电路,焊接一个简略单纯石英晶体测试器,就可以精确地测试出晶体的利害.图中XS1.XS2两个测试插口可用小七脚或小九脚电子管管座中拆下来的插口.LED发光管选择高亮度的较好.检测石英晶体时,把石英晶体的两个管脚拔出到XS1和XS2两个插口中,按下开关SB,假如石英晶体是好的则由三极管VT1.C1.C2等元器件构成的震动电路产生震动,震动旌旗灯号经C3耦合至VD2检波,检波后的直流旌旗灯号电压使VT2导通,于是接在VT2集电极回路中的LED发光,指导被测石英晶体是好的,假如LED不亮,则解释被测石英晶体是坏的.本测试器测试石英晶体的频率很宽,但最佳工作频率为几百千赫至几十兆赫.一个简略单纯石英晶体测试器晶振的稳固性指标总频差：在划定的时光内,因为划定的工作和非工作参数全体组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大误差.解释：总频差包含频率温度稳固度.频率老化率造成的误差.频率电压特征和频率负载特征等配合造成的最大频差.一般只在对短期频率稳固度关怀,而对其他频率稳固度指标不严厉请求的场合采取.例如：周详制导雷达.频率稳固度：任何晶振,频率不稳固是绝对的,程度不合罢了.一个晶振的输出频率随时光变更的曲线如图2.图中表示出频率不稳固的三种身分：老化.飘移和短稳.图2 晶振输出频率随时光变更的示意图曲线1是用0.1秒测量一次的情形,表示了晶振的短稳;曲线3是用100秒测量一次的情形,表示了晶振的漂移;曲线4 是用1天一次测量的情形.表示了晶振的老化.频率温度稳固度：在标称电源和负载下,工作在划定温度规模内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大许可频偏.ft=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)ftref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜,｜(fmin-fref)/fref｜] ft：频率温度稳固度(不带隐含基准温度)ftref：频率温度稳固度(带隐含基准温度)fmax ：划定温度规模内测得的最高频率fmin：划定温度规模内测得的最低频率fref：划定基准温度测得的频率解释：采取ftref指标的晶体振荡器其临盆难度要高于采取ft指标的晶体振荡器,故ftref指标的晶体振荡器售价较高.开机特征（频率稳固预热时光）：指开机后一段时光(如5分钟)的频率到开机后另一段时光(如1小时)的频率的变更率.暗示了晶振达到稳固的速度.这指标对经常开关的仪器如频率计等很有效.解释：在多半运用中,晶体振荡器是长期加电的,然而在某些运用中晶体振荡器须要频仍的开机和关机,这时频率稳固预热时光指标须要被斟酌到（尤其是对于在刻薄情形中运用的军用通信电台,当请求频率温度稳固度≤±0.3ppm(-45℃～85℃),采取OCXO作为本振,频率稳固预热时光将许多于5分钟,而采取MCXO只须要十几秒钟).频率老化率：在恒定的情形前提下测量振荡器频率时,振荡器频率和时光之间的关系.这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的迟缓变更造成的,是以,其频率偏移的速度叫老化率,可用规准时限后的最大变更率（如±10ppb/天,加电72小时后）,或划定的时限内最大的总频率变更（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来暗示.晶体老化是因为在临盆晶体的时刻消失应力.污染物.残留气体.构造工艺缺点等问题.应力要经由一段时光的变更才干稳固,一种叫“应力抵偿”的晶体切割办法（SC切割法）使晶体有较好的特征.污染物和残留气体的分子会沉积在晶体片上或使晶体电极氧化,振荡频率越高,所用的晶体片就越薄,这种影响就越厉害.这种影响要经由一段较长的时光才干逐渐稳固,并且这种稳固跟着温度或工作状况的变更会有重复——使污染物在晶体概况再度分散或疏散.是以,频率低的晶振比频率高的晶振.工作时光长的晶振比工作时光短的晶振.持续工作的晶振比断续工作的晶振的老化率要好.解释：TCXO的频率老化率为：±0.2ppm～±2ppm（第一年）和±1ppm～±5ppm（十年）（除特别情形,TCXO很少采取天天频率老化率的指标,因为即使在试验室的前提下,温度变更引起的频率变更也将大大超出温度抵偿晶体振荡器天天的频率老化,是以这个指标掉去了现实的意义）. OCXO的频率老化率为：±0.5ppb～±10ppb/天（加电72小时后）,±30ppb～±2ppm（第一年）,±0.3ppm～±3ppm（十年）.短稳：短期稳固度,不雅察的时光为1毫秒.10毫秒.100毫秒.1秒.10秒.晶振的输出频率受到内部电路的影响(晶体的Q值.元器件的噪音.电路的稳固性.工作状况等)而产生频谱很宽的不稳固.测量连续串的频率值后,用阿伦方程盘算.相位噪音也同样可以反应短稳的情形(要有专用仪器测量).重现性：界说：晶振经长时光工作稳固后关机,停机一段时光t1(如24小时),开机一段时光t2(如4小时),测得频率f1,再停机统一段时光t1,再开机统一段时光t2,测得频率f2.重现性=(f2-f1)/f2.频率压控规模：将频率掌握电压从基准电压调到划定的终点电压,晶体振荡器频率的最小峰值转变量.解释：基准电压为＋2.5V,划定终点电压为＋0.5V和＋4.5V,压控晶体振荡器在＋0.5V频率掌握电压时频率转变量为-2ppm,在＋4.5V频率掌握电压时频率转变量为＋2.1ppm,则VCXO电压掌握频率压控规模暗示为：≥±2ppm(2.5V±2V),斜率为正,线性为+2.4%.压控频率响应规模：当调制频率变更时,峰值频偏与调制频率之间的关系.通经常运用划定的调制频率比划定的调制基准频率低若干dB暗示.解释：VCXO频率压控规模频率响应为0～10kHz.频率压控线性：与幻想（直线）函数比拟的输出频率-输入掌握电压传输特征的一种量度,它以百分数暗示全部规模频偏的可许可非线性度.解释：典范的VCXO频率压控线性为：≤±10%,≤±20%.简略的VCXO 频率压控线性盘算办法为(当频率压控极性为正极性时)：频率压控线性＝±((fmax-fmin)/ f0)×100%fmax：VCXO在最大压控电压时的输出频率fmin：VCXO在最小压控电压时的输出频率f0：压控中间电压频率单边带相位噪声￡(f)：偏离载波f处,一个相位调制边带的功率密度与载波功率之比.输出波形：从大类来说,输出波形可以分为方波和正弦波两类.方波重要用于数字通信体系时钟上,对方波重要有输出电平.占空比.上升/降低时光.驱动才能等几个指标请求.跟着科学技巧的缓慢成长,通信.雷达和高速数传等相似体系中,须要高质量的旌旗灯号源作为日趋庞杂的基带信息的载波.因为一个带有寄生调幅及调相的载波旌旗灯号（不清洁的旌旗灯号）被载有信息的基带旌旗灯号调制后,这些幻想状况下不该消失的频谱成份（载波中的寄生调制）会导致所传输的旌旗灯号质量及数传误码率显著变坏.所以作为所传输旌旗灯号的载体,载波旌旗灯号的清洁程度（频谱纯度）对通信质量有着直接的影响.对于正弦波,平日须要供给例如谐波.噪声和输出功率等指标.晶振的运用：图3为红外线发射出电路.图4为晶振式发射机电路.电路中Ｊ.ＶＤ１.Ｌ１.Ｃ３～Ｃ５.Ｖ１构成晶体振荡电路.因为石英晶体Ｊ的频率稳固性好,受温度影响也较小,所以普遍用于无绳德律风及ＡＶ调制器中.Ｖ１是２９～３６ＭＨｚ晶体振荡三极管,发射极输出含有丰硕的谐波成分,经Ｖ２放大后,在集电极由Ｃ７.Ｌ２构成谐振于８８～１０８ＭＨｚ的收集选出３倍频旌旗灯号（即８７～１０８ＭＨｚ的旌旗灯号最强）,再经Ｖ３放大,Ｌ３.Ｃ９选频后得到较幻想的调一再段旌旗灯号.频率调制的进程是如许的,音频电压的变更引起ＶＤ１极间电容的变更,因为ＶＤ１与晶体Ｊ串联,晶体的振荡频率也产生渺小的变更,经三倍频后,频偏是２９～３６ＭＨｚ晶体频偏的３倍.现实运用时,为获得适合的调轨制,可选择调制频偏较大的石英晶体或陶瓷振子,也可以采取电路稍庞杂的６～１２倍频电路.若输入的音频旌旗灯号较弱,可加上一级电压放大电路.图5是晶振在时基振荡电路555的运用.晶振在门电路中晶振两种经常运用的接法：1.这种接法的长处就是起振轻易,顺应频率规模比较宽.具体频率规模本身不记得了.2.这种接法的长处接法简略,缺点是不那么轻易起振,C1,C2要适合.。
晶振工作原理及参数详解
晶振电路周期性输出信号的标称频率（Normal Frequency），就是晶体元件规格书中所指定的频率，也是工程师在电路设计和元件选购时首要关注的参数。
晶振常用标称频率在1～200MHz之间，比如32768Hz、8MHz、12MHz、24MHz、125MHz等，更高的输出频率也常用PLL（锁相环）将低频进行倍频至1GHz以上。
输出信号的频率不可避免会有一定的偏差，我们用频率误差（Frequency Tolerance）或频率稳定度（Frequency Stability）来表示，单位是ppm，即百万分之一（parts per million）（1/106），是相对标称频率的变化量，此值越小表示精度越高。
比如，12MHz晶振偏差为±20ppm，表示它的频率偏差为12×±20Hz=±240Hz，即频率范围是（11999760～12000240Hz）。
另外，还有一个温度频差（Frequency Stability vs Temp），表示在特定温度范围内，工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离，它的单位也是ppm。
我们经常还看到其它的一些参数，比如负载电容、谐振电阻、静电容等参数，这些与晶体的物理特性有关。
石英晶体有一种特性，如果在晶片某轴向上施加压力时，相应施力的方向会产生一定的电位。
相反的，在晶体的某轴向施加电场时，会使晶体产生机械变形；如果在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，机械形变振动又会产生交变电场，尽管这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。
当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（与切割后的晶片尺寸有关，晶体愈薄，切割难度越大，谐振频率越高）相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。
将石英晶片按一定的形状进行切割后，再用两个电极板夹住就形成了无源晶振，其符号图如下所示：下图是一个在谐振频率附近有与晶体谐振器具有相同阻抗特性的简化电路。
有源晶振波形
有源晶振波形一、什么是有源晶振波形？有源晶振波形是指由有源晶体振荡器（Active Crystal Oscillator）产生的信号波形。
有源晶振波形是电子产品中重要的时钟信号源之一，用于提供稳定的时钟信号，驱动芯片的工作。
其波形特点对于电子产品的性能和稳定性有着重要的影响。
二、有源晶振的原理和结构有源晶振是一种电子元件，主要由晶振管、负载电容、驱动电路和稳压模块组成。
其内部结构复杂，但基本原理可以简单概括如下： 1. 输入信号：有源晶振通过晶振管接收外部输入信号。
2. 振荡电路：驱动电路产生一个与输入信号频率相同的振荡电路，将其馈入晶振管。
3. 振荡输出：晶振管将振荡电路的输出信号放大，并提供给外部负载电容。
4. 电压稳定：有源晶振内部还配备了稳压模块，用于保持振荡电路的稳定性，提供稳定的输出信号。
三、有源晶振波形的特点有源晶振波形具有以下几个特点： 1. 稳定性：有源晶振通过内部的稳压模块，能够提供非常稳定的输出信号，对环境温度和电压波动的影响较小。
2. 高精度：有源晶振的频率精度非常高，通常在几个百万分之一的误差范围内。
3. 低功耗：有源晶振的设计考虑了功耗的优化，能够在电子设备中提供高性能的同时保持低功耗。
4. 快速启动：有源晶振的振荡电路能够在很短的时间内稳定输出，无需较长的预热时间，使得电子设备的启动速度更快。
四、有源晶振波形的应用有源晶振波形广泛应用于各种电子产品中，包括但不限于以下领域： 1. 通信领域：有源晶振被广泛应用于手机、无线路由器、通信基站等设备中，用于提供稳定的时钟信号和频率参考。
2. 计算机领域：有源晶振被用于计算机主板、显卡、硬盘等设备中，用于同步各个部件的工作频率。
3. 汽车电子领域：有源晶振被应用于汽车电子控制单元（ECU）、仪表盘、导航系统等，用于同步各个电子模块的工作。
4. 工业自动化领域：有源晶振被应用于PLC、传感器、仪器仪表等设备中，提供稳定的时钟信号。
晶振的工作原理
晶振的工作原理：晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
晶振的参数：晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。
晶振的应用：一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器（注意是放大器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容，请注意一般IC 的引脚都有等效输入电容，这个不能忽略。
一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。
无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。
无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
晶振的种类：谐振振荡器包括石英（或其晶体材料）晶体谐振器，陶瓷谐振器，LC谐振器等。
晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。
石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应，从物理学中知道，若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力，又会在相应的方向上产生电场，这种现象称为压电效应。
有源晶振典型应用电路
有源晶振典型应用电路全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：有源晶振是一种在振荡电路中能够提供能量的晶振，通常用于需要高精度时钟信号的电路中。
它是一种集成了晶体振荡器和放大器的器件，能够在振荡电路中维持振荡的稳定性。
有源晶振在电子设备中有着广泛的应用，例如在通信设备、计算机、数字电路、微控制器等领域中都可以看到它的身影。
有源晶振典型应用电路通常包括晶振、放大器、反馈回路等部分。
在这些部分的协同作用下，有源晶振能够产生一个稳定、高精度的时钟信号，可以用来同步各种电子设备的工作。
下面我们就来详细介绍一下有源晶振典型应用电路的具体情况。
有源晶振通常由一个晶振和一个放大器组成。
晶振是整个振荡电路的振荡元件，通过激励晶体的振动产生一个稳定的频率。
放大器则起到放大和整形信号的作用，使得振荡信号能够被传递和处理。
晶振和放大器之间通过反馈回路相连，用来维持振荡的稳定性和频率精度。
有源晶振典型应用电路通常还包括一个功率放大器和一个输出阻抗匹配网络。
功率放大器用来增强振荡信号的幅度，以便于传输和控制。
输出阻抗匹配网络则用来匹配有源晶振的输出阻抗和外部电路的输入阻抗，以确保信号的传输效率和质量。
有源晶振典型应用电路的工作原理是这样的：晶振受到外部电压的激励产生一个振荡信号，并通过反馈回路传递给放大器。
放大器将振荡信号放大并整形，然后通过功率放大器和输出阻抗匹配网络输出到外部电路中。
外部电路接收到振荡信号后，可以利用它来同步工作或者进行时钟控制。
有源晶振典型应用电路具有振荡稳定、频率精度高、输出信号幅度大等优点，适用于需要高精度时钟信号的电子设备中。
它在通信、计算、控制等领域中都有着广泛的应用，为电子设备的正常工作提供了重要的支持和保障。
希望本文的介绍能够对读者们对有源晶振的应用有所启发和帮助。
第二篇示例：有源晶振是一种集成电路，它可以产生一个恒定频率的信号。
在现代电子产品中，有源晶振广泛应用于时钟电路、通信电路、计数器和仿真器等领域。
有源晶振的输出匹配电阻
有源晶振的输出匹配电阻晶振输出串电阻就来自于最小化设计，对于数字电路里最重要的时钟源部分，应该特别注意保证信号完整性，最小化设计中晶振外围电路除了电阻还要有一些其他器件。
上图中不仅考虑阻抗匹配，同时考虑电平匹配。
L7为磁珠。
串电阻是为了减小反射波，避免反射波叠加引起过冲。
有时，不同批次的板子特性不一样，留个电阻位置便于调整板子状态到最佳。
如无必要串电阻，就用0欧电阻连接。
反射波在大部分电路里有害，但PCI却恰恰利用了反射波形成有效信号。
一、减少谐波，有源晶体输出的是方波，这将引起谐波干扰，尤其是阻抗严重不匹配的情况下，加上电阻后，该电阻将与输入电容构成RC积分平滑电路，将方波转换为近似正弦波，虽然信号的完整性受到一定影响，但由于该信号还要经过后级放大、整形后才作为时钟信号，因此，性能并不受影响，该电阻的大小需要根据输入端的阻抗、输入等效电容，有源晶体的输出阻抗等因素选择。
二、阻抗匹配，减小回波干扰及导致的信号过冲。
我们知道，只要阻抗不匹配，都会产生信号反射，即回波，有源晶体的输出阻抗通常都很低，一般在几百欧以下，而信号源的输入端在芯片内部结构上通常是运放的输入端，由芯片的内部电路与外部的无源石英晶体构成谐振电路(使用有源晶体后就不需要这个晶体了)，这个运放的输出阻抗都在兆欧以上。
源端串接和接收端并接的匹配方式是不一样的。
反射系数，即X=(Z2-Z1)/(Z1+Z2)Z1和Z2分别为传输线阻抗失配分界面前后的瞬时阻抗。
那么这就有3种情况1.Z1=Z2，即阻抗相等，X=0，即没有反射2.Z2=无穷大，X=1，即完全正反射，很多接收端的情况3.Z2=0，X=-1，即完全负反射，末端短路了，接地了，阻抗为0，反射信号即可以理解为返回路径上的回流源端串联电阻R，和驱动端的源电阻R0，串联后的总电阻R+R0，总电阻值等于或者最接近传输线阻抗Z。
那么这时候信号分压，真正进入传输线上传播的只有源信号电压的一半，到接收端时，由于接收端阻抗为无穷大，发生反射，反射系数为1，传输系数Y=2，即进入接收端的信号又等于驱动端的信号了。
晶振的一些主要电气参数
晶振的一些主要电气参数晶振是电子设备中常见的元器件之一，它在电路中起着提供稳定时钟信号的重要作用。
本文将介绍晶振的一些主要电气参数，包括频率稳定度、频率偏差、温度特性和负载能力等。
1. 频率稳定度：频率稳定度是指晶振输出信号的频率变化范围。
一般来说，频率稳定度越高，晶振输出的时钟信号越稳定。
频率稳定度通常用ppm（百万分之一）来表示，例如，一个频率稳定度为±10ppm的晶振，其输出频率在标称频率上下浮动不超过10ppm。
2. 频率偏差：频率偏差是指晶振输出频率与标称频率之间的差异。
频率偏差可以由多种因素引起，如温度变化、供电电压波动等。
对于某些应用来说，频率偏差的控制非常重要，因为它会影响到整个系统的时序精度。
3. 温度特性：晶振的频率会随着温度的变化而发生变化，这就是温度特性。
温度特性通常用ppm/℃来表示，表示晶振频率每升高1摄氏度，频率变化的百万分之一。
温度特性是晶振在不同温度下工作时频率稳定度的重要指标。
4. 负载能力：晶振的负载能力是指晶振输出信号能够驱动的负载电容大小。
负载能力越大，晶振输出信号的波形失真越小，频率稳定度越高。
负载能力一般用pF（皮法拉）来表示，例如，一个负载能力为10pF的晶振，可以驱动不超过10pF的负载电容。
除了以上几个主要电气参数外，晶振还有一些其他参数，如启动时间、功耗、工作电压范围等。
启动时间是指晶振从断电到输出稳定的时间，对于某些实时性要求较高的应用来说，启动时间的快慢非常重要。
功耗是指晶振在工作过程中消耗的电功率，功耗越低，对于一些功耗敏感的应用来说，晶振的选择就越合适。
工作电压范围是指晶振能够正常工作的电压范围，超出该范围晶振可能无法正常工作。
晶振的主要电气参数包括频率稳定度、频率偏差、温度特性和负载能力等。
了解这些参数对于正确选择和使用晶振非常重要，可以确保系统的时序精度和稳定性。
在实际应用中，根据具体需求选择合适的晶振，并合理设计电路，可以提高系统的性能和可靠性。
晶振的工作原理
之五兆芳芳创作晶振的任务原理：晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的凹凸分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振.由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率规模内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上适合的电容它就会组成并联谐振电路.这个并联谐振电路加到一个负反应电路中就可以组成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率规模很窄，所以即便其他元件的参数变更很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变更.晶振的参数：晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率. 晶振的应用：一般的晶振振荡电路都是在一个反相缩小器（注意是缩小器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容辨别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容，请注意一般IC的引脚都有等效输入电容，这个不克不及疏忽.一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22p的电容组成晶振的振荡电路就是比较好的选择. 晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型.无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不合，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）.无源晶振需要借助于时钟电路才干产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法其实禁绝确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器.晶振的种类：谐振振荡器包含石英（或其晶体资料）晶体谐振器，陶瓷谐振器，LC谐振器等.晶振与谐振振荡器有其配合的交集有源晶体谐振振荡器.石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应，从物理学中知道，若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力，又会在相应的标的目的上产生电场，这种现象称为压电效应.如在极板间所加的是交变电压，就会产生机械变形振动，同时机械变形振动又会产生交变电场.一般来说，这种机械振动的振幅是比较小的，其振动频率则是很稳定的.但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（决定于晶片的尺寸）相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为压电谐振，因此石英晶体又称为石英晶体谐振器. 其特点是频率稳定度很高.晶振的万用表测试办法：小技能：没有示波器情况下如何丈量晶振是否起振?可以用万用表丈量晶振两个引脚电压是否是芯片任务电压的一半，比方任务电压是5V则测出的是否是2.5V左右.另外如果用镊子碰晶体另外一个脚，这个电压有明显变更，证明是起振了的.小窍门：就是弄一节1.5V的电池接在晶振的两端把晶振放到耳边仔细的听，当听到哒哒的声音那就说明它起振了，就是好的嘛！把万用表拨在R×10K挡，丈量石英晶体两引脚间的电阻值应为无穷大.如果丈量出的电阻值不是无穷大甚至接近于零，则说明被测晶体漏电或击穿.这种办法只能测晶体是否漏电，如果晶体内部出现断路，电阻法就无能为力了，此时必须采取下面介绍的办法2 .自制测试器按图所示电路，焊接一个简略单纯石英晶体测试器，就可以准确地测试出晶体的黑白.图中XS1、XS2两个测试插口可用小七脚或小九脚电子管管座中拆下来的插口.LED发光管选择高亮度的较好.检测石英晶体时，把石英晶体的两个管脚拔出到XS1和XS2两个插口中，按下开关SB，如果石英晶体是好的则由三极管VT1、C1、C2等元器件组成的震荡电路产生震荡，震荡信号经C3耦合至VD2检波，检波后的直流信号电压使VT2导通，于是接在VT2集电极回路中的LED发光，指示被测石英晶体是好的，如果LED不亮，则说明被测石英晶体是坏的.本测试器测试石英晶体的频率很宽，但最佳任务频率为几百千赫至几十兆赫.一个简略单纯石英晶体测试器晶振的稳定性指标总频差：在规则的时间内，由于规则的任务和非任务参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差.说明：总频差包含频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等配合造成的最大频差.一般只在对短期频率稳定度关怀，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采取.例如：精密制导雷达.频率稳定度：任何晶振，频率不稳定是绝对的，程度不合罢了.一个晶振的输出频率随时间变更的曲线如图2.图中表示出频率不稳定的三种因素：老化、飘移和短稳.图2 晶振输出频率随时间变更的示意图曲线1是用0.1秒丈量一次的情况，表示了晶振的短稳；曲线3是用100秒丈量一次的情况，表示了晶振的漂移；曲线4 是用1天一次丈量的情况.表示了晶振的老化.频率温度稳定度：在标称电源和负载下，任务在规则温度规模内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏.ft=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)ftref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜，｜(fmin-fref)/fref｜] ft：频率温度稳定度(不带隐含基准温度)ftref：频率温度稳定度(带隐含基准温度)fmax ：规则温度规模内测得的最高频率fmin：规则温度规模内测得的最低频率fref：规则基准温度测得的频率说明：采取ftref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采取ft 指标的晶体振荡器,故ftref指标的晶体振荡器售价较高.开机特性（频率稳定预热时间）：指开机后一段时间(如5分钟)的频率到开机后另一段时间(如1小时)的频率的变更率.暗示了晶振达到稳定的速度.这指标对经常开关的仪器如频率计等很有用.说明：在多数应用中，晶体振荡器是长期加电的，然而在某些应用中晶体振荡器需要频繁的开机和关机，这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到（尤其是对于在苛刻情况中使用的军用通讯电台，当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃)，采取OCXO 作为本振，频率稳定预热时间将良多于5分钟，而采取MCXO只需要十几秒钟).频率老化率：在恒定的情况条件下丈量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系.这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的迟缓变更造成的，因此，其频率偏移的速率叫老化率，可用规则时限后的最大变更率（如±10ppb/天，加电72小时后），或规则的时限内最大的总频率变更（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来暗示.晶体老化是因为在生产晶体的时候存在应力、污染物、残留气体、结构工艺缺陷等问题.应力要经过一段时间的变更才干稳定，一种叫“应力抵偿”的晶体切割办法（SC切割法）使晶体有较好的特性.污染物和残留气体的份子会沉积在晶体片上或使晶体电极氧化，振荡频率越高，所用的晶体片就越薄，这种影响就越厉害.这种影响要经过一段较长的时间才干逐渐稳定，并且这种稳定随着温度或任务状态的变更会有频频——使污染物在晶体概略再度集中或分离.因此，频率低的晶振比频率高的晶振、任务时间长的晶振比任务时间短的晶振、连续任务的晶振比断续任务的晶振的老化率要好.说明：TCXO的频率老化率为：±0.2ppm～±2ppm（第一年）和±1ppm～±5ppm（十年）（除特殊情况，TCXO很少采取每天频率老化率的指标，因为即便在实验室的条件下，温度变更引起的频率变更也将大大超出温度抵偿晶体振荡器每天的频率老化，因此这个指标失去了实际的意义）. OCXO的频率老化率为：±0.5ppb～±10ppb/天（加电72小时后），±30ppb～±2ppm（第一年），±0.3ppm～±3ppm（十年）.短稳：短期稳定度，不雅察的时间为1毫秒、10毫秒、100毫秒、1秒、10秒.晶振的输出频率受到内部电路的影响(晶体的Q值、元器件的噪音、电路的稳定性、任务状态等)而产生频谱很宽的不稳定.丈量一连串的频率值后，用阿伦方程计较.相位噪音也同样可以反应短稳的情况(要有专用仪器丈量).重现性：定义：晶振经长时间任务稳定后关机，停机一段时间t1(如24小时)，开机一段时间t2(如4小时)，测得频率f1，再停机同一段时间t1，再开机同一段时间t2，测得频率f2.重现性=(f2-f1)/f2.频率压控规模：将频率控制电压从基准电压调到规则的终点电压，晶体振荡器频率的最小峰值改动量.说明：基准电压为＋2.5V，规则终点电压为＋0.5V和＋4.5V，压控晶体振荡器在＋0.5V频率控制电压时频率改动量为-2ppm，在＋4.5V频率控制电压时频率改动量为＋2.1ppm，则VCXO电压控制频率压控规模暗示为：≥±2ppm(2.5V±2V)，斜率为正，线性为+2.4%.压控频率响应规模：当调制频率变更时，峰值频偏与调制频率之间的关系.通经常使用规则的调制频率比规则的调制基准频率低若干dB暗示.说明：VCXO频率压控规模频率响应为0～10kHz.频率压控线性：与理想（直线）函数相比的输出频率-输入控制电压传输特性的一种量度，它以百分数暗示整个规模频偏的可容许非线性度.说明：典型的VCXO频率压控线性为：≤±10%，≤±20%.复杂的VCXO频率压控线性计较办法为(当频率压控极性为正极性时)：频率压控线性＝±((fmax-fmin)/ f0)×100%fmax：VCXO在最大压控电压时的输出频率fmin：VCXO在最小压控电压时的输出频率f0：压控中心电压频率单边带相位噪声￡(f)：偏离载波f处，一个相位调制边带的功率密度与载波功率之比.输出波形：从大类来说，输出波形可以分为方波和正弦波两类.方波主要用于数字通信系统时钟上，对方波主要有输出电平、占空比、上升/下降时间、驱动能力等几个指标要求.随着科学技巧的迅猛成长，通信、雷达和高速数传等类似系统中，需要高质量的信号源作为日趋庞杂的基带信息的载波.因为一个带有寄生调幅及调相的载波信号（不洁净的信号）被载有信息的基带信号调制后，这些理想状态下不该存在的频谱成份（载波中的寄生调制）会导致所传输的信号质量及数传误码率明显变坏.所以作为所传输信号的载体，载波信号的洁净程度（频谱纯度）对通信质量有着直接的影响.对于正弦波，通常需要提供例如谐波、噪声和输出功率等指标.晶振的应用：图3为红外线发射出电路.图4为晶振式发射电机路.电路中Ｊ、ＶＤ１、Ｌ１、Ｃ３～Ｃ５、Ｖ１组成晶体振荡电路.由于石英晶体Ｊ的频率稳定性好，受温度影响也较小，所以普遍用于无绳电话及ＡＶ调制器中.Ｖ１是２９～３６ＭＨｚ晶体振荡三极管，发射极输出含有丰厚的谐波成分，经Ｖ２缩小后，在集电极由Ｃ７、Ｌ２组成谐振于８８～１０８ＭＨｚ的网络选出３倍频信号（即８７～１０８ＭＨｚ的信号最强），再经Ｖ３缩小，Ｌ３、Ｃ９选频后得到较理想的调频频段信号.频率调制的进程是这样的，音频电压的变更引起ＶＤ１极间电容的变更，由于ＶＤ１与晶体Ｊ串联，晶体的振荡频率也产生微小的变更，经三倍频后，频偏是２９～３６ＭＨｚ晶体频偏的３倍.实际应用时，为取得适合的调制度，可选择调制频偏较大的石英晶体或陶瓷振子，也可以采取电路稍庞杂的６～１２倍频电路.若输入的音频信号较弱，可加上一级电压缩小电路.图5是晶振在时基振荡电路555的应用.晶振在门电路中晶振两种经常使用的接法：1.这种接法的优点就是起振容易，适应频率规模比较宽.具体频率规模自己不记得了.2.这种接法的优点接法复杂，缺点是不那么容易起振，C1，C2要适合.。
晶振输出用于驱动的几种电路形式
晶振输出用于驱动的几种电路形式
晶振输出串电阻就来自于最小化设计，对于数字电路里最重要的时钟源部分，应该特别注意保证信号完整性，最小化设计中晶振外围电路除了电阻还要有一些其他器件。
无源晶振输出波形为正弦波，有源晶振输出波形为正弦波（sin）或方波。
有源晶振自身输出是正弦波，在其内部加了整形电路，所以输出是方波，正弦波通常用的很少，遍及用的都是方波输出（许多时候在示波器上看到的还是波形不太好的正弦波，这是由于示波器的带宽不行。
例如：有源晶振
20MHz，假如用40MHz或60MHz的示波器测量，显现的是正弦波，这是由于方波的傅里叶分解为基频和奇次谐波的叠加，带宽不行的话，就只剩下基频20MHz和60MHz的谐波，所以显现正弦波。
完美的再现方波需求最少10倍的带宽，5倍的带宽只能算是牵强，所以需求最少100M的示波器）。
无源晶振有2个引脚，需要借助于外部的时钟电路(接到主IC内部的震荡电路)才能产生振荡信号，自身无法振荡.
有源晶振有4个引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有。
有源晶振的输出模式
有源晶振的输出模式
有源晶振的输出模式通常有以下几种：
1. 方波输出模式：晶振输出是一个固定频率的方波信号，幅度为固定电平的高低电平。
方波输出模式通常用于数字电路中作为时钟信号输入。
2. 正弦波输出模式：晶振输出是一个固定频率的正弦波信号，幅度为固定峰值电压。
正弦波输出模式通常用于模拟电路的参考信号。
3. 矩形波输出模式：晶振输出是一个固定频率的矩形波信号，幅度为固定电平的高低电平。
矩形波输出模式通常用于控制电路中的脉冲信号。
4. 三角波输出模式：晶振输出是一个固定频率的三角波信号，幅度在一个固定范围内变化。
三角波输出模式通常用于某些音频和波形发生器中。
不同的应用场景需要不同的输出模式，晶振的输出模式通过其内部电路设计和调节来实现。
晶振的工作原理
晶振的工作原理：晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
晶振的参数：晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。
晶振的应用：一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器（注意是放大器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容，请注意一般IC的引脚都有等效输入电容，这个不能忽略。
一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22p 的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。
无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。
无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
晶振的种类：谐振振荡器包括石英（或其晶体材料）晶体谐振器，陶瓷谐振器，LC谐振器等。
晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。
石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应，从物理学中知道，若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力，又会在相应的方向上产生电场，这种现象称为压电效应。
(整理)晶振的工作原理
晶振的工作原理：晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
晶振的参数：晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。
晶振的应用：一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器（注意是放大器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容，请注意一般IC的引脚都有等效输入电容，这个不能忽略。
一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22p 的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。
晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。
无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。
无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
晶振的种类：谐振振荡器包括石英（或其晶体材料）晶体谐振器，陶瓷谐振器，LC谐振器等。
晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。
石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应，从物理学中知道，若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力，又会在相应的方向上产生电场，这种现象称为压电效应。
有源晶振与无源晶振的原理结构及用法
有源晶振与⽆源晶振的原理结构及⽤法⼀、有源晶振与⽆源晶振的⽐较⽆源晶振：就是⼀个晶体，本⾝不能振荡,依靠配合其他IC内部振荡电路⼯作。
有源晶振：晶体+振荡电路，封装在⼀起。
给他供上电源，就有波形输出。
1、⽆源晶体——⽆源晶体需要⽤DSP⽚内的振荡器，在datasheet上有建议的连接⽅法。
⽆源晶体没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适⽤于多种电压；可⽤于多种不同时钟信号电压要求的DSP，⽽且价格通常也较低，因此对于⼀般的应⽤如果条件许可建议⽤晶体，这尤其适合于产品线丰富批量⼤的⽣产者。
⽆源晶体相对于晶振⽽⾔其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路（⽤于信号匹配的电容、电感、电阻等）；更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。
建议采⽤精度较⾼的⽯英晶体，尽可能不要采⽤精度低的陶瓷警惕。
2、有源晶振——有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，⽐较稳定；⽽且连接⽅式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使⽤⼀个电容和电感构成的PI型滤波⽹络，输出端⽤⼀个⼩阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。
有源晶振通常的⽤法：⼀脚悬空，⼆脚接地，三脚接输出，四脚接电压。
相对于⽆源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，⽽且价格⾼。
对于时序要求敏感的应⽤，个⼈认为还是有源的晶振好，因为可以选⽤⽐较精密的晶振，甚⾄是⾼档的温度补偿晶振。
有些DSP内部没有起振电路，只能使⽤有源的晶振，如TI的6000系列等。
有源晶振相⽐于⽆源晶体通常体积较⼤，但现在许多有源晶振是表贴的，体积和晶体相当，有的甚⾄⽐许多晶体还要⼩。
⼏点注意事项：1、需要倍频的DSP需要配置好PLL周边配置电路，主要是隔离和滤波；2、20MHz以下的晶体晶振基本上都是基频的器件，稳定度好，20MHz以上的⼤多是谐波的（如3次谐波、5次谐波等等）；稳定度差，因此强烈建议使⽤低频的器件，毕竟倍频⽤的PLL电路需要的周边配置主要是电容、电阻、电感，其稳定度和价格⽅⾯远远好于晶体晶振器件；3、时钟信号⾛线长度尽可能短，线宽尽可能⼤，与其它印制线间距尽可能⼤，紧靠器件布局布线，必要时可以⾛内层，以及⽤地线包围；4、通过背板从外部引⼊时钟信号时有特殊的设计要求，需要详细参考相关的资料。
有源晶振的工作原理
有源晶振的工作原理有源晶体振荡器（Active Crystal Oscillator）是一种通过外接电源驱动的，能产生稳定和准确信号频率的固态振荡器。
它的工作原理是基于晶体的振荡效应。
晶体是一种具有固定晶格结构的固体材料，在晶格中的原子或分子之间存在着一定的力场。
当外界施加一个电场或者力场时，会使晶格中的原子或分子发生位移，这种位移会导致局部电荷的不平衡，从而产生电势差。
当电势差达到一个临界值时，会产生一个反向电势，将原先位移的电荷重新推回。
由于原子或分子的质量和惯性，这种推回会超过原先的位置，从而形成新的位移。
这个过程会不断重复，形成一个周期性振动。
有源晶振基于晶体振荡现象，利用电子器件和电源进行反馈驱动，实现了整个振荡过程的自主维持和调整。
下面将详细介绍有源晶振的工作原理：首先，有源晶振的核心元件是一个晶体谐振器。
晶体谐振器通常由一个晶体材料（例如石英晶体）和两个电极组成。
晶体材料在电极之间形成一个电场，当施加电压时，电场使得晶体的表面发生微小位移。
晶体的弹性恢复力会将位移推回原位，形成振荡。
为了维持振荡的稳定性，有源晶振引入了一个放大器电路，用于放大振荡信号并提供足够的驱动能量。
放大器电路通常由一个运算放大器和几个反馈电阻组成。
运算放大器将晶体谐振器输出的微弱信号放大，然后通过反馈电阻将一部分放大后的信号反馈到晶体谐振器上。
反馈的信号使得晶体谐振器保持振荡，并起到稳定频率的作用。
为了确保有源晶振输出的信号频率准确可靠，需要控制晶体谐振器的频率。
这里使用了一个频率稳定电路。
频率稳定电路通常由一个控制电路和一个可变电感或变容器组成。
控制电路会通过改变电感或变容器的参数来调整振荡频率。
通过在反馈回路中引入频率稳定电路，可以控制晶体谐振器的频率，使得有源晶振的输出频率在一个精确和稳定的范围内。
总结起来，有源晶体振荡器基于晶体的振荡效应，通过电子放大器和频率稳定电路的控制，实现了稳定和准确的振荡信号输出。
晶振的工作原理
之杨若古兰创作晶振的工作道理：晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端收集，电工学上这个收集有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振.因为晶体本身的特性导致这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只需晶振的两端并联上合适的电容它就会构成并联谐振电路.这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，因为晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变更很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变更.晶振的参数：晶振有一个次要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率. 晶振的利用：普通的晶振振荡电路都是在一个反相放大器（留意是放大器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应当等于负载电容，请留意普通IC的引脚都有等效输入电容，这个不克不及忽略.普通的晶振的负载电容为15p或12.5p ，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择. 晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两品种型.无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称分歧，无源晶振为crystal （晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）.无源晶振须要借助于时钟电路才干发生振荡旌旗灯号，本身没法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法其实禁绝确；有源晶振是一个完好的谐振振荡器.晶振的品种：谐振振荡器包含石英（或其晶体材料）晶体谐振器，陶瓷谐振器，LC谐振器等.晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器.石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应，从物理学中晓得，若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体发生机械变形；反之，若在极板间施加机械力，又会在呼应的方向上发生电场，这类景象称为压电效应.如在极板间所加的是交变电压，就会发生机械变形振动，同时机械变形振动又会发生交变电场.普通来说，这类机械振动的振幅是比较小的，其振动频率则是很波动的.但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（决定于晶片的尺寸）相等时，机械振动的幅度将急剧添加，这类景象称为压电谐振，是以石英晶体又称为石英晶体谐振器. 其特点是频率波动度很高.晶振的万用表测试方法：小技巧：没有示波器情况下如何测量晶振是否起振?可以用万用表测量晶振两个引脚电压是否是芯片工作电压的一半，比方工作电压是5V则测出的是否是2.5V摆布.另外如果用镊子碰晶体另外一个脚，这个电压有明显变更，证实是起振了的.小窍门：就是弄一节1.5V的电池接在晶振的两端把晶振放到耳边细心的听，当听到哒哒的声音那就说明它起振了，就是好的嘛！把万用表拨在R×10K挡，测量石英晶体两引脚间的电阻值应为无量大.如果测量出的电阻值不是无量大甚至接近于零，则说明被测晶体漏电或击穿.这类法子只能测晶体是否漏电，如果晶体内部出现断路，电阻法就能干为力了，此时必须采取上面介绍的方法2 .便宜测试器按图所示电路，焊接一个简易石英晶体测试器，就可以精确地测试出晶体的好坏.图中XS1、XS2两个测试插口可用小七脚或小九脚电子管管座中拆上去的插口.LED发光管选择高亮度的较好.检测石英晶体时，把石英晶体的两个管脚拔出到XS1和XS2两个插口中，按下开关SB，如果石英晶体是好的则由三极管VT1、C1、C2等元器件构成的震动电路发生震动，震动旌旗灯号经C3耦合至VD2检波，检波后的直流旌旗灯号电压使VT2导通，因而接在VT2集电极回路中的LED发光，唆使被测石英晶体是好的，如果LED不亮，则说明被测石英晶体是坏的.本测试器测试石英晶体的频率很宽，但最好工作频率为几百千赫至几十兆赫.一个简易石英晶体测试器晶振的波动性目标总频差：在规定的时间内，因为规定的工作和非工作参数全部组合而惹起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差.说明：总频差包含频率温度波动度、频率老化率形成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同形成的最大频差.普通只在对短期频率波动度关心，而对其他频率波动度目标不严酷请求的场合采取.例如：精密制导雷达.频率波动度：任何晶振，频率不波动是绝对的，程度分歧而已.一个晶振的输出频率随时间变更的曲线如图2.图中表示出频率不波动的三种身分：老化、飘移和短稳.图2 晶振输出频率随时间变更的示意图曲线1是用0.1秒测量一次的情况，表示了晶振的短稳；曲线3是用100秒测量一次的情况，表示了晶振的漂移；曲线4 是用1天一次测量的情况.表示了晶振的老化.频率温度波动度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大答应频偏.ft=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)ftref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜，｜(fmin-fref)/fref｜]ft：频率温度波动度(不带隐含基准温度)ftref：频率温度波动度(带隐含基准温度)fmax ：规定温度范围内测得的最高频率fmin：规定温度范围内测得的最低频率fref：规定基准温度测得的频率说明：采取ftref目标的晶体振荡器其生产难度要高于采取ft目标的晶体振荡器,故ftref目标的晶体振荡器售价较高.开机特性（频率波动预热时间）：指开机后一段时间(如5分钟)的频率到开机后另一段时间(如1小时)的频率的变更率.暗示了晶振达到波动的速度.这目标对经常开关的仪器如频率计等很有效.说明：在多数利用中，晶体振荡器是持久加电的，然而在某些利用中晶体振荡器须要频繁的开机和关机，这时候频率波动预热时间目标须要被考虑到（特别是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台，当请求频率温度波动度≤±0.3ppm(-45℃～85℃)，采取OCXO作为本振，频率波动预热时间将很多于5分钟，而采取MCXO只须要十几秒钟).频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系.这类持久频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变更形成的，是以，其频率偏移的速率叫老化率，可用规定时限后的最大变更率（如±10ppb/天，加电72小时后），或规定的时限内最大的总频率变更（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来暗示.晶体老化是因为在生产晶体的时候存在应力、净化物、残留气体、结构工艺缺陷等成绩.应力要经过一段时间的变更才干波动，一种叫“应力抵偿”的晶体切割方法（SC切割法）使晶体有较好的特性.净化物和残留气体的分子会沉积在晶体片上或使晶体电极氧化，振荡频率越高，所用的晶体片就越薄，这类影响就越厉害.这类影响要经过一段较长的时间才干逐步波动，而且这类波动随着温度或工作形态的变更会有反复——使净化物在晶体概况再度集中或分散.是以，频率低的晶振比频率高的晶振、工作时间长的晶振比工作时间短的晶振、连续工作的晶振比断续工作的晶振的老化率要好.说明：TCXO的频率老化率为：±0.2ppm～±2ppm（第一年）和±1ppm～±5ppm（十年）（除特殊情况，TCXO很少采取每天频率老化率的目标，因为即使在实验室的条件下，温度变更惹起的频率变更也将大大超出温度抵偿晶体振荡器每天的频率老化，是以这个目标失去了实际的意义）. OCXO的频率老化率为：±0.5ppb～±10ppb/天（加电72小时后），±30ppb～±2ppm（第一年），±0.3ppm～±3ppm（十年）.短稳：短期波动度，观察的时间为1毫秒、10毫秒、100毫秒、1秒、10秒.晶振的输出频率受到内部电路的影响(晶体的Q值、元器件的乐音、电路的波动性、工作形态等)而发生频谱很宽的不波动.测量连续串的频率值后，用阿伦方程计算.相位乐音也同样可以反映短稳的情况(要有公用仪器测量).重现性：定义：晶振经长时间工作波动后关机，停机一段时间t1(如24小时)，开机一段时间t2(如4小时)，测得频率f1，再停机同一段时间t1，再开机同一段时间t2，测得频率f2.重现性=(f2-f1)/f2.频率压控范围：将频率控制电压从基准电压调到规定的起点电压，晶体振荡器频率的最小峰值改变量.说明：基准电压为＋2.5V，规定起点电压为＋0.5V和＋4.5V，压控晶体振荡器在＋0.5V频率控制电压时频率改变量为-2ppm，在＋4.5V频率控制电压时频率改变量为＋2.1ppm，则VCXO电压控制频率压控范围暗示为：≥±2ppm(2.5V±2V)，斜率为正，线性为+2.4%.压控频率呼应范围：当调制频率变更时，峰值频偏与调制频率之间的关系.通经常使用规定的调制频率比规定的调制基准频率低若干dB暗示.说明：VCXO频率压控范围频率呼应为0～10kHz.频率压控线性：与理想（直线）函数比拟的输出频率-输入控制电压传输特性的一种量度，它以百分数暗示全部范围频偏的可容许非线性度.说明：典型的VCXO频率压控线性为：≤±10%，≤±20%.简单的VCXO频率压控线性计算方法为(当频率压控极性为正极性时)：频率压控线性＝±((fmax-fmin)/ f0)×100%fmax：VCXO在最大压控电压时的输出频率fmin：VCXO在最小压控电压时的输出频率f0：压控中间电压频率单边带相位噪声￡(f)：偏离载波f处，一个相位调制边带的功率密度与载波功率之比.输出波形：从大类来说，输出波形可以分为方波和正弦波两类.方波次要用于数字通信零碎时钟上，对方波次要有输出电平、占空比、上升/降低时间、驱动能力等几个目标请求.随着科学技术的迅猛发展，通信、雷达和高速数传等类似零碎中，须要高质量的旌旗灯号源作为日趋复杂的基带信息的载波.因为一个带有寄生调幅及调相的载波旌旗灯号（不干净的旌旗灯号）被载有信息的基带旌旗灯号调制后，这些理想形态下不该存在的频谱成份（载波中的寄生调制）会导致所传输的旌旗灯号质量及数传误码率明显变坏.所以作为所传输旌旗灯号的载体，载波旌旗灯号的干净程度（频谱纯度）对通信质量有着直接的影响.对于正弦波，通常须要提供例如谐波、噪声和输出功率等目标.晶振的利用：图3为红外线发射出电路.图4为晶振式发射机电路.电路中Ｊ、ＶＤ１、Ｌ１、Ｃ３～Ｃ５、Ｖ１构成晶体振荡电路.因为石英晶体Ｊ的频率波动性好，受温度影响也较小，所以广泛用于无绳电话及ＡＶ调制器中.Ｖ１是２９～３６ＭＨｚ晶体振荡三极管，发射极输出含有丰富的谐波成分，经Ｖ２放大后，在集电极由Ｃ７、Ｌ２构成谐振于８８～１０８ＭＨｚ的收集选出３倍频旌旗灯号（即８７～１０８ＭＨｚ的旌旗灯号最强），再经Ｖ３放大，Ｌ３、Ｃ９选频后得到较理想的调频频段旌旗灯号.频率调制的过程是如许的，音频电压的变更惹起ＶＤ１极间电容的变更，因为ＶＤ１与晶体Ｊ串联，晶体的振荡频率也发生巨大的变更，经三倍频后，频偏是２９～３６ＭＨｚ晶体频偏的３倍.实际利用时，为获得合适的调轨制，可选择调制频偏较大的石英晶体或陶瓷振子，也能够采取电路稍复杂的６～１２倍频电路.若输入的音频旌旗灯号较弱，可加上一级电压放大电路.图5是晶振在时基振荡电路555的利用.晶振在门电路中晶振两种经常使用的接法：1.这类接法的长处就是起振容易，适应频率范围比较宽.具体频率范围本人不记得了.2.这类接法的长处接法简单，缺点是不那么容易起振，C1，C2要合适.。
晶振的工作原理
精心整理晶振的工作原理：晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。
晶振的工作原理
之马矢奏春创作晶振的义务道理：晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端收集,电工学上这个收集有两个谐振点,以频率的凹凸分个中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振.因为晶体自身的特点致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路.这个并联谐振电路加到一个负反响电路中就可以组成正弦波振荡电路,因为晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变更很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变更.晶振的参数：晶振有一个主要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率.晶振的应用：一般的晶振振荡电路都是在一个反相缩小器（留心是缩小器不是反相器）的两端接入晶振,再有两个电容辨别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请留心一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不克不及忽视.一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ,假如再推敲元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容组成晶振的振荡电路就是比较好的选择. 晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型.无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不合,无源晶振为crystal（晶体）,而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）.无源晶振需要借助于时钟电路才干产生振荡旗子灯号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法其实不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器.晶振的种类：谐振振荡器包含石英（或其晶体材料）晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等.晶振与谐振振荡器有其合营的交集有源晶体谐振振荡器.石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产活气械变形；反之,若在极板间施加机械力,又会在响应的标的目标上产生电场,这种现象称为压电效应.如在极板间所加的是交变电压,就会产活气械变形振动,同机遇械变形振动又会产生交变电场.一般来说,这种机械振动的振幅是比较小的,其振动频率则是很稳定的.但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（决定于晶片的尺寸）相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为压电谐振,是以石英晶体又称为石英晶体谐振器. 其特点是频率稳定度很高.晶振的万用表测试方法：小技能：没有示波器情况下若何测量晶振是否起振?可以用万用表测量晶振两个引脚电压是否是芯片义务电压的一半,比方义务电压是5V则测出的是否是2.5V旁边.别的假如用镊子碰晶体别的一个脚,这个电压有明显变更,证实是起振了的.小窍门：就是弄一节1.5V的电池接在晶振的两端把晶振放到耳边仔细的听,当听到哒哒的声音那就说明它起振了,就是好的嘛！1.电阻法把万用表拨在R×10K挡,测量石英晶体两引脚间的电阻值应为无穷大.假如测量出的电阻值不是无穷大甚至接近于零,则说明被测晶体漏电或击穿.这种方法只能测晶体是否漏电,假如晶体内部消掉断路,电阻法就力所不及了,此时必须采取下面介绍的方法2 .低廉甜头测试器按图所示电路,焊接一个简单单纯石英晶体测试器,就可以准确地测试出晶体的短长.图中XS1、XS2两个测试插口可用小七脚或小九脚电子管管座中拆下来的插口.LED发光管选择高亮度的较好.检测石英晶体时,把石英晶体的两个管脚拔出到XS1和XS2两个插口中,按下开关SB,假如石英晶体是好的则由三极管VT1、C1、C2等元器件组成的震撼电路产生震撼,震撼旗子灯号经C3耦合至VD2检波,检波后的直流旗子灯号电压使VT2导通,于是接在VT2集电极回路中的LED发光,指点被测石英晶体是好的,假如LED不亮,则说明被测石英晶体是坏的.本测试器测试石英晶体的频率很宽,但最佳义务频率为几百千赫至几十兆赫.一个简单单纯石英晶体测试器晶振的稳定性指标总频差：在规定的时间内,因为规定的义务和非义务参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大误差.说明：总频差包含频率温度稳定度、频率老化率造成的误差、频率电压特点和频率负载特点等合营造成的最大频差.一般只在对短期频率稳定度关切,而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采取.例如：周详制导雷达.频率稳定度：任何晶振,频率不稳定是绝对的,程度不合罢了.一个晶振的输出频率随时间变更的曲线如图2.图中表示出频率不稳定的三种成分：老化、飘移和短稳.图2 晶振输出频率随时间变更的示意图曲线1是用0.1秒测量一次的情况,表示了晶振的短稳；曲线3是用100秒测量一次的情况,表示了晶振的漂移；曲线4 是用1天一次测量的情况.表示了晶振的老化.频率温度稳定度：在标称电源和负载下,义务在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏.ft=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)ftref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜,｜(fmin-fref)/fref｜] ft：频率温度稳定度(不带隐含基准温度)ftref：频率温度稳定度(带隐含基准温度)fmax ：规定温度范围内测得的最高频率fmin：规定温度范围内测得的最低频率fref：规定基准温度测得的频率说明：采取ftref指标的晶体振荡器其分娩难度要高于采取ft指标的晶体振荡器,故ftref指标的晶体振荡器售价较高.开机特点（频率稳定预热时间）：指开机后一段时间(如5分钟)的频率到开机后另一段时间(如1小时)的频率的变更率.暗示了晶振达到稳定的速度.这指标对经常开关的仪器如频率计等很有用.说明：在多半应用中,晶体振荡器是长期加电的,然而在某些应用中晶体振荡器需要频繁的开机和关机,这时频率稳定预热时间指标需要被推敲到（尤其是对于在苛刻情况中应用的军用通讯电台,当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃),采取OCXO作为本振,频率稳定预热时间将很多于5分钟,而采取MCXO只需要十几秒钟).频率老化率：在恒定的情况前提下测量振荡器频率时,振荡器频率和时间之间的关系.这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的迟缓变更造成的,是以,其频率偏移的速度叫老化率,可用规准时限后的最大变更率（如±10ppb/天,加电72小时后）,或规定的时限内最大的总频率变更（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来暗示.晶体老化是因为在分娩晶体的时刻消掉应力、污染物、残留气体、机关工艺缺陷等问题.应力要经由一段时间的变更才干稳定,一种叫“应力抵偿”的晶体切割方法（SC切割法）使晶体有较好的特点.污染物和残留气体的分子会沉积在晶体片上或使晶体电极氧化,振荡频率越高,所用的晶体片就越薄,这种影响就越厉害.这种影响要经由一段较长的时间才干逐渐稳定,并且这种稳定随着温度或义务状态的变更会有几回再三——使污染物在晶体概略再度分离或别离.是以,频率低的晶振比频率高的晶振、义务时间长的晶振比义务时间短的晶振、中断义务的晶振比断续义务的晶振的老化率要好.说明：TCXO的频率老化率为：±0.2ppm～±2ppm（第一年）和±1ppm～±5ppm（十年）（除特殊情况,TCXO很少采取天天频率老化率的指标,因为即使在实验室的前提下,温度变更引起的频率变更也将大大超出温度抵偿晶体振荡器天天的频率老化,是以这个指标掉落去了实际的意义）. OCXO的频率老化率为：±0.5ppb～±10ppb/天（加电72小时后）,±30ppb～±2ppm（第一年）,±0.3ppm～±3ppm（十年）.短稳：短期稳定度,不雅察的时间为1毫秒、10毫秒、100毫秒、1秒、10秒.晶振的输出频率受到内部电路的影响(晶体的Q值、元器件的噪音、电路的稳定性、义务状态等)而产生频谱很宽的不稳定.测量中断串的频率值后,用阿伦方程计算.相位噪音也同样可以反响短稳的情况(要有专用仪器测量).重现性：定义：晶振经长时间义务稳定后关机,停机一段时间t1(如24小时),开机一段时间t2(如4小时),测得频率f1,再停机同一段时间t1,再开机同一段时间t2,测得频率f2.重现性=(f2-f1)/f2.频率压控范围：将频率控制电压从基准电压调到规定的终点电压,晶体振荡器频率的最小峰值修改量.说明：基准电压为＋2.5V,规定终点电压为＋0.5V和＋4.5V,压控晶体振荡器在＋0.5V频率控制电压时频率修改量为-2ppm,在＋4.5V频率控制电压时频率修改量为＋2.1ppm,则VCXO电压控制频率压控范围暗示为：≥±2ppm(2.5V±2V),斜率为正,线性为+2.4%.压控频率响应范围：当调制频率变更时,峰值频偏与调制频率之间的关系.通经常应用规定的调制频率比规定的调制基准频率低若干dB暗示.说明：VCXO频率压控范围频率响应为0～10kHz.频率压控线性：与理想（直线）函数比拟的输出频率-输入控制电压传输特点的一种量度,它以百分数暗示全部范围频偏的可允许非线性度.说明：范例的VCXO频率压控线性为：≤±10%,≤±20%.简单的VCXO 频率压控线性计算方法为(当频率压控极性为正极性时)：频率压控线性＝±((fmax-fmin)/ f0)×100%fmax：VCXO在最大压控电压时的输出频率fmin：VCXO在最小压控电压时的输出频率f0：压控中央电压频率单边带相位噪声￡(f)：偏离载波f处,一个相位调制边带的功率密度与载波功率之比.输出波形：从大类来说,输出波形可以分为方波和正弦波两类.方波主要用于数字通讯系统时钟上,对方波主要有输出电平、占空比、上升/下降时间、驱动才能等几个指标要求.随着科学技能的迟缓成长,通讯、雷达和高速数传等类似系统中,需要高质量的旗子灯号源作为日趋复杂的基带信息的载波.因为一个带有寄生调幅及调相的载波旗子灯号（不干净的旗子灯号）被载有信息的基带旗子灯号调制后,这些理想状态下不该消掉的频谱成份（载波中的寄生调制）会导致所传输的旗子灯号质量及数传误码率明显变坏.所以作为所传输旗子灯号的载体,载波旗子灯号的干净程度（频谱纯度）对通讯质量有着直接的影响.对于正弦波,常日需要供应例如谐波、噪声和输出功率等指标.晶振的应用：图3为红外线发射出电路.图4为晶振式发射机电路.电路中Ｊ、ＶＤ１、Ｌ１、Ｃ３～Ｃ５、Ｖ１组成晶体振荡电路.因为石英晶体Ｊ的频率稳定性好,受温度影响也较小,所以广泛用于无绳德律风及ＡＶ调制器中.Ｖ１是２９～３６ＭＨｚ晶体振荡三极管,发射极输出含有丰富的谐波成分,经Ｖ２缩小后,在集电极由Ｃ７、Ｌ２组成谐振于８８～１０８ＭＨｚ的收集选出３倍频旗子灯号（即８７～１０８ＭＨｚ的旗子灯号最强）,再经Ｖ３缩小,Ｌ３、Ｃ９选频后得到较理想的调几回再三段旗子灯号.频率调制的过程是这样的,音频电压的变更引起ＶＤ１极间电容的变更,因时间：二O二一年七月二十九日为ＶＤ１与晶体Ｊ串联,晶体的振荡频率也产生微小的变更,经三倍频后,频偏是２９～３６ＭＨｚ晶体频偏的３倍.实际应用时,为获得合适的调轨制,可选择调制频偏较大的石英晶体或陶瓷振子,也可以采取电路稍复杂的６～１２倍频电路.若输入的音频旗子灯号较弱,可加上一级电紧缩小电路.图5是晶振在时基振荡电路555的应用.晶振在门电路中晶振两种经常应用的接法：1.这种接法的长处就是起振随意马虎,适应频率范围比较宽.具体频率范围本身不记得了.2.这种接法的长处接法简单,缺陷是不那么随意马虎起振,C1,C2要合适.时间：二O二一年七月二十九日时间：二O二一年七月二十九日。
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浅谈有源晶振sin的输出那些事
晶振输出串电阻就来自于最小化设计，对于数字电路里最重要的时钟源部分，应该特别注意保证信号完整性，最小化设计中晶振外围电路除了电阻还要有一些其他器件。
无源晶振输出波形为正弦波，有源晶振输出波形为正弦波（sin）或方波。
有源晶振自身输出是正弦波，在其内部加了整形电路，所以输出是方波，正弦波通常用的很少，遍及用的都是方波输出（许多时候在示波器上看到的还是波形不太好的正弦波，这是由于示波器的带宽不行。
例如：有源晶振
20MHz，假如用40MHz或60MHz的示波器测量，显现的是正弦波，这是由于方波的傅里叶分解为基频和奇次谐波的叠加，带宽不行的话，就只剩下基频20MHz和60MHz的谐波，所以显现正弦波。
完美的再现方波需求最少10倍的带宽，5倍的带宽只能算是牵强，所以需求最少100M的示波器）。
无源晶振有2个引脚，需要借助于外部的时钟电路(接到主IC内部的震荡电路)才能产生振荡信号，自身无法振荡.
有源晶振有4个引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件.只需要电源,就可输出比较好的波形一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器（注意是放大器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容，请注意一般IC的引脚都有等效输入电容，这个不能忽略。
晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络。
电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分，其中较低的频率是串联谐振；较高的频率是并联谐振。
由于晶体自。