晶振的主要参数与对电路的影响
有关晶振的知识详解
晶振的工作原理是什么？ [标签：电子资料]石英晶体若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应，晶振就是根据压电效应研制而成。
如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。
它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
提问者：bangbanghoutai浏览次数：1539 提问时间：2007-12-08 15:55姓名：帮帮笔名：bangbanghoutai等级：副连长 (三级)回答数： 6395 次通过率： 43.47%主营行业：精细化学品公司：擅长领域：阿里旺旺雅虎实战案例答案收藏答案收藏答案分享给好友最新回答者：woyige等级：列兵 (一级)回答的其他贡献者：woyige>>目录∙1、石英晶体振荡器的结构∙2、压电效应∙3、符号和等效电路∙4、谐振频率∙5、石英晶体振荡器类型特点∙6、石英晶体振荡器的主要参数∙7、石英晶体振荡器的发展趋势∙8、石英晶体振荡器的应用1、石英晶体振荡器的结构编辑本段石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。
其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
下图是一种金属外壳封装的石英晶体结构示意图。
2、压电效应编辑本段若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。
反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。
晶振与晶体的参数详解
晶振与晶体的参数详解晶振和晶体是电子器件中常见的元器件，被广泛应用于各种电子设备中。
下面将详细解释晶振和晶体的参数及其作用。
首先，我们来解释一些晶振的参数：1.频率：晶振频率是指晶振器产生的振荡信号的频率。
晶振的频率通常通过外部电路进行调节，可以根据需要选择不同的频率值。
2.稳定度：晶振的稳定度是指晶振器在一段时间内产生的频率变化范围。
晶振的稳定度越高，产生的频率变化越小，可以提供更稳定、可靠的时钟信号。
3.温度系数：晶振的温度系数是指晶振器频率随温度变化的比例。
温度系数越小，晶振器的频率随温度变化的影响越小。
4.驱动能力：晶振的驱动能力是指晶振器输出信号的电流或电压幅度。
不同的应用场景需要不同幅度的驱动能力。
5.电源电压：晶振器需要一定的电源电压才能正常工作，通常以工作电压范围表示。
接下来，我们来解释一些晶体的参数：1.晶体结构：晶体的结构是指晶体的原子排列方式。
晶体结构可以分为立方晶体、六方晶体、斜方晶体等。
2.晶体尺寸：晶体尺寸是指晶体的长度、宽度和厚度。
晶体的尺寸可以影响晶体的振荡频率和稳定度。
3.谐振频率：晶体的谐振频率是指晶体在特定尺寸和结构下能够实现最佳振荡的频率。
4.谐振模式：晶体的谐振模式是指晶体在振荡时所产生的振动模式，可以分为纵向谐振模式、横向谐振模式等。
5.振荡电路：晶体需要通过外部的振荡电路来产生振荡信号。
振荡电路的设计和参数设置可以影响晶体的性能和稳定度。
晶振和晶体在电子设备中具有重要的作用，主要用于提供稳定的时钟信号和振荡信号。
晶振器通过晶体的振荡产生稳定的信号，可以被用作时钟信号源，用于同步控制电路的工作。
晶振器通常被广泛应用于各种电子设备中，例如计算机、通信设备、汽车电子等。
总结起来，晶振和晶体在电子器件中扮演重要角色，他们的参数和性能直接影响着整个电子设备的稳定性和可靠性。
只有合理选择和使用晶振和晶体，才能确保电子设备的正常工作和性能表现。
单片机晶振电路详解
单片机晶振电路详解
晶振电路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
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15pF 或12.5pF 如果再考虑元件引脚的等效输入电容则两个22pF 的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择
如上图:晶振是给单片机提供工作信号脉冲的这个脉冲就是单片机的工作速度比如12M 晶振单片机工作速度就是每秒12M 当然单片机的工作频率是有范围的不能太大一般24M 就不上去了不然不稳定
晶振与单片机的脚XTAL0 和脚XTAL1 构成的振荡电路中会产生偕波(也就
是不希望存在的其他频率的波) 这个波对电路的影响不大但会降低电路的时钟振荡器的稳定性为了电路的稳定性起见ATMEL 公司只是建议在晶振的两引脚处接入两个10pf-50pf 的瓷片电容接地来削减偕波对电路的稳定性的影响所。
晶振的主要参数及其对电路的影响
晶振的测试报告晶振的等效电器模型C0 ，是指以水晶为介质，由两个电极形成的电容。
也称为石英谐振器的并联电容，它相当于以石英片为介质、以两电极为极板的平板电容器的电容量和支架电容、引线电容的总和。
几~几十pF。
R1 等效石英片产生机械形变时材料的能耗；几百欧C1 反映其材料的刚性,10^(-3)~ 10^(-4)pFL1 大体反映石英片的质量.mH~H晶振各种参数晶振的一些参数并不是固定的大部分是会随温度、频率、负载电容、激励功率变化的RR 谐振电阻越小越好影响：过大造成不易起振、电路不稳定阻抗RR 越小越容易起振，反之若ESR 值較高則較不易起振。
所以好的Crystal 設計應在ESR 與Co 值間取得平衡。
C1 动态电容L1 动态电感C0静电容影响：不能太高，否則易产生较大的副波，影响频率稳定性LRC影响：L RC电路的Q值等于(L/C)^0.5 /R 因为而L较大，C与R很小，石英晶振的Q值可达几万到几百万。
Q值FL 特定负载电容以及激励功率下频偏越小越好DLD2 不同驱动功率下：阻抗最大-阻抗最小越小越好影响：导致时振时不振，造成睡眠晶体制造污染不良DLD2（Drive Level Dependency 2）：在不同的功率驅動Crystal 時，所得之最大阻抗與最小阻抗之差。
DLD2越小越好，當Crystal 製程受污染時，則DLD2值會偏高，導致時振與時不振現象，即（”Crystal Sleeping”）。
好的Crystal 不因驅動功率變化，而產生較高的阻抗差異，造成品質異常。
目前，許多水晶製造礙於製程管理控制及良率不佳，並不主動提供此重要指標參數給客戶。
备注：测出来很好不代表此参数很好，因为是取点法测试的。
RLD2 不同驱动功率下：阻抗最大与DLD关系紧密在指定的变化功率范围内所量测到的最大阻抗Drive Level Dependency (maximum resistance –RR).FDLD2 不同驱动功率下：F最大-F最小越小越好制造污染不良影响：导致时振时不振，造成睡眠晶体在不同的功率驅動Crystal 時，所得之最大頻率與最小頻率之差，稱為FLD2。
晶振主要规格参数
晶振主要规格参数
晶振作为一种能够提供稳定高精度信号的元器件，广泛应用于电子产品中。
不同规格的晶振具有不同的频率和精度，其主要规格参数如下：
1. 频率：指晶振振荡的频率，通常使用单位为MHz。
不同频率的晶振可以满足不同的应用需求，例如8MHz晶振可以用于微控制器的时钟源，而3
2.768kHz晶振则常用于实时时钟电路。
2. 精度：指晶振的频率精度，通常用ppm（百万分之一）表示。
精度越高的晶振，提供的信号越接近理论值且越稳定，一般应用于高精度要求的场景。
3. 工作电压（Vcc）：指晶振正常工作所需的电压范围。
晶振的工作电压一般为3.3V或5V。
在应用中要注意，如果工作电压过高或过低，都会影响晶振的稳定性。
4. 静态电容（C1、C2）：晶振的主要参数之一，通常在晶振的产品手册中标明。
它对于晶振的频率稳定性有着至关重要的作用。
C1和C2的大小应根据晶振的特性和工作电压来选择。
5. 工作温度范围（TC）：指晶振正常工作的温度范围。
一般来说，晶振的TC为-20℃至70℃或-40℃至85℃，但也有更广泛或更窄的工作温度范围。
总之，晶振的规格参数对于不同的应用场景有不同的要求，如精度、工作电压、静态电容和工作温度范围等等。
在选择晶振时，应该根据实际应用需求，综合评估以上规格参数来进行选择。
晶振等效电路中的各个参数
晶振等效电路中的各个参数
在晶振的等效电路中，有几个重要的参数，包括：
1. 谐振频率（Resonance Frequency）：晶振的谐振频率是指在晶体的压电效应下，电路中产生的机械振动的频率。
这个频率是晶振的主要特性，通常以 MHz 或 kHz 为单位表示。
2. 负载电容（Load Capacitance）：负载电容是指与晶振并联的电容，它会影响晶振的谐振频率和工作稳定性。
负载电容的大小需要根据具体的晶振规格和应用要求来选择。
3. 动态电阻（Dynamic Resistance）：动态电阻是指晶振在谐振频率下的等效电阻。
它反映了晶体在振动过程中的能量损耗，动态电阻的值越小，晶振的能量损耗就越小，效率就越高。
4. 激励电平（Excitation Level）：激励电平是指晶振所需的最小驱动功率。
晶振需要一定的激励电平时才能正常工作，如果激励电平过低，晶振可能无法起振或工作不稳定。
5. 品质因数（Quality Factor）：品质因数是衡量晶振谐振特性的参数，它反映了晶振的频率选择性和能量损耗。
品质因数越高，晶振的频率稳定性和抗干扰能力就越强。
这些参数对于晶振的设计、选择和应用非常重要。
在实际使用中，需要根据具体的应用需求和晶振规格来确定合适的参数值，以确保晶振能够正常工作并满足性能要求。
如果你需要更详细的关于晶振等效电路中各个参数的信息，建议查阅相关的技术资料或咨询专业的工程师。
晶振基础知识介绍
晶振基础知识介绍晶振：即所谓石英晶体谐振器(无源)和石英晶体振荡器（有源）的统称。
无源和有源的区别：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。
石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。
石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振，而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。
振荡器直接应用于电路中，谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。
振荡器比谐振器多了一个重要技术参数：谐振电阻（RR），谐振器没有电阻要求。
RR的大小直接影响电路的性能，因此这是各商家竞争的一个重要参数。
晶振的原理：压电效应(物理特性)：在水晶片上施以机械应力时,，会产生电荷的偏移，即为压电效应。
逆压电效应：相对在水晶片上印加电场会造成水晶片的变形即产生逆压电效应，利用这种特性产生机械振荡，变换成电气信号。
晶振的作用：一、为频率合成电路提供基准时钟，产生原始的时钟频率。
二、为电路产生震荡电流,发出时钟信号晶振的分类：一、按材质封装(1).金属封装-SEAMTYPE (2).陶瓷封装-GLASSTYPE二、贴装方式(1).直插封装-DIP (2).贴片封装-SMD三、按产品类型(1).crystal resonator—晶体谐振器（无源晶体）(2).crystal oscillator—晶体振荡器（有源晶振）---SPXO 普通有源晶体振荡器---VCXO电压控制晶体振荡器---TCXO 温度补偿晶体振荡器---VC-TCXO压控温补晶体振荡器(3).crystal filter—晶体滤波器(4).tuning fork x’tal (khz)-水晶振动子部分 KDS晶振图例：DT-14/DT-26/DT-38 DMX-26S DSX220G DSO321SR/221SR HC-49S/AT-49DSX321G/221 G SM-14J DSV531SV DSX530G/840GDSA/B321SDA晶振的名词术语：SMT ：Surface Mount Technology 表面贴装技术SMD ：Surface Mount Device 表面贴装元件OSC ：Oscillator Crystal 晶体振荡器TCXO ：Temperature Compensate X‘tal Oscillator 温度补偿晶体振荡器VC-TCXO ：Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator 压控温度补偿晶体振动器 VCXO ：Voltage Control Oscillator 压控晶体振动器 DST410S/310S/210A DSX320G DSA/B321SCL HC-49SMD/SMD-49晶振的重要参数：1、标称频率F：晶体元件规范（或合同）指定的频率。
晶振并联电阻
晶振并联电阻晶振是电子产品中常用的一种重要元件。
它能够提供稳定的时钟信号，使电子设备能够按照预定的频率和时间运行。
晶振的工作原理是利用晶体的共振来产生高稳定性的振荡信号。
在电路中，为了保证晶振的稳定性和可靠性，通常会在晶振的引脚上并联一定的电阻。
本文将着重讲述晶振并联电阻的相关知识，具体内容如下：一、晶振简介1.1 晶振的类型根据振荡方式的不同，晶振可以分为普通振荡器、温补振荡器、电容调谐振荡器、表面声波振荡器等。
其中，普通振荡器最为常见，应用领域广泛，包括通讯、控制、计算机、电视、音响等各种电子设备。
晶振的主要参数包括谐振频率、频率稳定度、输出波形、工作温度范围、电源电压等。
其中，频率稳定度是晶振最为关键的指标之一，它直接影响着电路的稳定性和精度。
1.3 晶振的使用方法在电路中使用晶振时，需要将晶振的输出端连接到需要精确时钟信号的器件的时钟输入端口，如微控制器、计数器等。
通常将晶振的引脚连接到电路板上，并通过焊接来固定。
2.1 抑制晶振谐波晶振在工作时会产生谐波，这些谐波会对电路的稳定性和抗干扰性造成影响。
通过在晶振引脚上并联一定大小的电阻，可以有效地抑制晶振的谐波幅度，提高其稳定性和抗干扰性，从而保证电路的可靠性和精度。
2.2 调整晶振频率晶振的频率与晶体的特性、工作温度、电源电压等因素都有关系。
在生产过程中，会出现一定的偏差。
通过在晶振引脚上并联一定的电阻，可以微调晶振的频率，以达到所需的精度和稳定性要求。
2.3 防止过电压损坏晶振在工作时会受到一定的电压干扰和浪涌，如果没有适当的保护措施，很容易受到损坏。
通过在晶振引脚上并联一定的电阻，可以降低其受到的电压干扰和浪涌，避免晶振被过电压损坏。
3.1 电阻大小的选择晶振并联电阻的大小需要根据晶振的参数和电路要求来确定。
一般情况下，晶振的引脚上会并联一个10欧姆的电阻，以抑制谐波和提高稳定性。
如果需要调整频率或者防止电压浪涌等问题，可以根据实际情况适当调整电阻的大小。
晶振的精度参数详解
晶振的精度参数详解以晶振的精度参数详解为题，首先需要了解什么是晶振。
晶振是一种电子元器件，主要用于产生稳定的时钟信号，常见于各种电子设备中。
而晶振的精度参数则是衡量晶振稳定性和精确性的重要指标。
晶振的精度参数通常有三个主要指标：频率精度、温度稳定性和负载能力。
首先是频率精度，它指的是晶振输出的时钟信号频率与其额定频率之间的偏差。
频率精度通常用ppm（百万分之一）来表示，如10ppm。
这意味着晶振的输出频率与其额定频率之间的差异为每百万分之十。
频率精度越高，晶振的输出频率越稳定，能够更准确地提供时钟信号。
其次是温度稳定性，它是指晶振在不同温度下输出频率的变化程度。
温度稳定性通常用ppm/℃来表示，如±10ppm/℃。
这意味着当温度变化每摄氏度时，晶振的输出频率会相应变化每百万分之十。
温度稳定性越高，晶振的输出频率在温度变化下的波动越小，能够更好地适应不同温度环境下的工作。
最后是负载能力，它是指晶振在输出时钟信号时所能承受的负载容量。
负载能力通常以pF（皮法）为单位表示，如10pF。
这意味着晶振的输出时钟信号能够驱动的最大负载容量为10皮法。
负载能力越高，晶振能够驱动的负载容量越大，能够适应更复杂的电路连接。
除了以上三个主要指标，还有一些次要指标也需要考虑，如起振时间、功耗、尺寸等。
起振时间是指晶振从通电到能够输出稳定时钟信号所需的时间，一般来说，起振时间越短越好。
功耗是指晶振在工作过程中所消耗的电能，一般来说，功耗越低越好。
尺寸是指晶振的外形尺寸，一般来说，尺寸越小越好，能够更方便地嵌入到各种电子设备中。
了解了晶振的精度参数后，我们可以根据实际需求选择合适的晶振。
如果需要高精度的时钟信号，可以选择频率精度较高、温度稳定性较好的晶振；如果工作环境温度变化较大，可以选择温度稳定性较好的晶振；如果需要驱动复杂的电路连接，可以选择负载能力较高的晶振。
总结一下，晶振的精度参数是衡量晶振稳定性和精确性的重要指标，包括频率精度、温度稳定性和负载能力等。
晶振主要参数
晶振主要参数介绍晶振是一种被广泛应用于电子设备中的关键元件，它能够产生一定频率的交变电场，用于驱动数字系统的时钟信号。
晶振的主要参数是指影响晶振性能和稳定性的关键指标，包括频率稳定性、频率漂移、负载能力等。
本文将详细介绍晶振的主要参数，以及这些参数对晶振性能的影响。
频率稳定性频率稳定性是晶振的一个重要参数，它指的是晶振输出频率的稳定程度。
频率稳定性可以通过频率偏差来描述，即晶振输出频率与额定频率之间的差异。
频率稳定性的单位通常为ppm（百万分之一）。
晶振的频率稳定性取决于晶振内部的谐振器结构和工艺技术。
一般来说，晶振的频率稳定性越高，其输出的时钟信号越准确可靠。
频率漂移频率漂移是指晶振输出频率随环境温度变化而发生的变化。
由于晶体的物理特性受温度的影响，晶振的频率也会随温度的变化而发生漂移。
频率漂移通常用ppm/℃（百万分之一/摄氏度）来表示，它可以通过温度系数来计算，即单位温度变化下频率发生的变化。
频率漂移对于某些应用场合来说非常重要，特别是对于需要高精度时钟信号的系统。
原因频率漂移的主要原因是晶体振荡器内部晶体的温度特性。
晶体振荡器中的振荡回路包含晶体谐振器，而晶体谐振器的频率与其温度特性密切相关。
晶体振荡器在工作过程中会产生一定的热量，这将会影响晶体振荡器的温度，从而导致频率漂移。
不同品牌和型号的晶振在频率漂移方面表现也有所不同，所以在选择晶振时需要考虑其频率漂移特性。
解决方法为了解决频率漂移问题，可以采取以下方法：1.选择温度补偿晶振：温度补偿晶振是一种内部集成了温度补偿电路的晶振，它能够根据温度变化自动调整其输出频率，从而达到抵消频率漂移的效果。
2.冷却措施：对于一些特殊应用场合，可以采取冷却措施来降低晶振的工作温度，从而减小频率漂移。
负载能力负载能力是晶振的另一个重要参数，它指的是晶振能够驱动的最大负载电容。
晶振内部的谐振器结构会产生振荡信号，这个信号需要通过负载电容来加载，负载能力可以用来描述晶振输出信号的负载能力。
晶振的主要参数有哪些？
目前来说说晶振的标称频率在1 ~ 200 MHz之间，如3.2768MHz、8MHz、12MHz、24MHz、125MHz等，这些都是晶振的参数。
对于更高的输出频率，通常使用PLL将低频倍频至1GHz以上，这些都是常见的晶振参数的，当然对于详细的参数，建议大家可以直接询问我们客服，我们可以根据用户的需求进行推荐或定制适合您的参数，因为现在晶振的参数有很多种哦。
参数一：精度要求SMD 晶振的最高精度通常是10PPM，这是相当常见的。
特殊精度要求需要订单。
其次依次分布15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、50ppm 的等级。
插件晶振以气缸晶振为例。
5ppm是钢瓶晶振的最高精度，其次是10ppm、20ppm和30ppm。
参数二：负载电容负载电容有时候是一个很重要的参数。
如果晶振的负载电容与晶振外接两端连接的电容参数匹配不正确，容易造成频率偏移、精度误差等。
这将导致产品无法满足最终精度要求。
当然也有厂家对负载电容的参数要求不是特别严格。
那么我们来说一个音叉晶体。
常见的负载电容有6PF、7PF、9PF、12.5PF；20PF和12PF是MHZ 晶振中最常见的负载电容，其次是8PF、9PF、15PF和18PF。
负载电容CL是电路中晶体两端的总有效电容，不是晶振外部匹配电容，主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻，并与晶体一起决定振荡器电路的工作频率。
通过调整负载电容，振荡器的工作频率可以微调到标称值。
参数三：频率单位通常分为KHZ和MHZ。
对于有源晶振和无源晶振，32.768既有KHZ 单位，也有MHZ单位，所以频率单位必须标准明确。
标称频率(正常频率)标准频率，如8MHz、26MHz、32.768KHz等。
参数四：温度频率差表示特定温度范围内工作频率与参考温度的允许偏差，单位为ppm。
值越小，精确度越高。
1MHz是晶振，1 PPM是1Hz的偏差。
负载电容CL负载电容是指晶振正常振荡所需的电容。
为了使晶体正常工作，需要在晶体两端连接外部电容，以匹配晶体的负载电容。
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。
晶振重要基础知识点
晶振重要基础知识点晶振（Crystal Oscillator）是一种电子元件，作为电路中的重要组成部分，主要用于产生稳定的电信号。
在电子技术领域中，晶振是一项重要的基础知识点，对于电路的设计和工作原理具有关键性的影响。
以下是有关晶振的几个重要基础知识点。
1. 晶体的特性：晶振的核心部件是晶体，通常采用石英晶体。
晶体具有特殊的物理特性，能够产生稳定的振荡频率。
这是由于晶体的晶格结构和内部电荷特性决定的。
因此，晶体的选择对于晶振的性能和稳定性至关重要。
2. 振荡电路的构成：晶振一般包含振荡电路，该电路由晶体振荡器、放大电路和输出电路组成。
晶体振荡器是整个晶振的核心部件，用于产生基准频率信号。
放大电路用于放大振荡器输出的信号，以便提供足够的幅度和驱动能力。
输出电路则将放大后的信号输出给其他电路或系统。
3. 振荡频率和精度：晶振的一个关键参数是振荡频率，即晶体的振荡周期。
该频率取决于晶体的物理特性和电路参数。
晶振的精度取决于晶体的制作工艺和电路设计。
通常情况下，晶振的频率精度可以达到百万分之一甚至更高的水平。
4. 温度特性：晶振的频率通常会随着温度的变化而发生微小的变化，这是由晶体的温度特性决定的。
为了确保晶振在不同温度下的稳定性，通常会采取一些温度补偿措施，例如使用温度补偿电路或选择温度稳定性较好的晶体材料。
5. 应用领域：晶振在电子领域有广泛的应用。
最常见的应用是在时钟电路中，用于提供计时信号。
此外，晶振还用于无线通信设备、计算机系统、自动化控制系统等领域，为这些系统提供稳定的基准时钟信号。
综上所述，晶振作为电子领域的重要基础知识点，涉及晶体的特性、振荡电路的构成、振荡频率和精度、温度特性以及应用领域等方面。
深入理解和熟悉晶振的相关知识，对于电子工程师和电路设计师来说至关重要，能够帮助他们设计出稳定性高、性能优越的电子系统。
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。
(整理)晶振的作用与原理
晶振的作用与原理一，晶振的作用(1)晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，它是时钟电路中最重要的部件，它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率，它就像个标尺，工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定，自然容易出现问题。
(2)晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号.晶振是晶体振荡器的简称。
它用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。
在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
高级的精度更高。
有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。
(3)晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻。
数字电路的工作是根据电路设计，在某个时刻专门完成特定的任务，如果没有一个时序控制的标准时刻，整个数字电路就会成为“聋子”，不知道什么时刻该做什么事情了。
(4)晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。
通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。
有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。
如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
(5)电路中，为了得到交流信号，可以用RC、LC谐振电路取得，但这些电路的振荡频率并不稳定。
在要求得到高稳定频率的电路中，必须使用石英晶体振荡电路。
石英晶体具有高品质因数，振荡电路采用了恒温、稳压等方式以后，振荡频率稳定度可以达到10^(-9)至10^(-11)。
广泛应用在通讯、时钟、手表、计算机……需要高稳定信号的场合。
石英晶振不分正负极, 外壳是地线，其两条不分正负二，晶振的原理；石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本结构大致是从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。
晶振的作用
晶振的作用引言晶振是一种常见的电子元件，它在许多电子设备中都有重要的作用。
本文将从原理、种类、应用等方面介绍晶振的作用，希望能给读者带来更深入的了解。
原理晶振的原理基于压电效应，通过在晶体材料上施加电场，引起晶体的形变以产生机械振动。
这种机械振动会以特定的频率进行周期性的变化，产生晶振的输出信号。
晶振的频率由材料的晶格结构和外部电路的参数决定。
种类根据晶体材料的不同，晶振可以分为以下几种主要类型：1. 石英晶振：石英晶振是一种常见的晶振类型，具有高稳定性和精确的频率。
常见的石英晶振有HC-49S和HC-49U等。
2. 陶瓷晶振：陶瓷晶振是一种经济实用的晶振类型，有着较高的频率精度和较低的功耗。
常见的陶瓷晶振有CSTCE系列和CTC系列等。
3. MEMS晶振：MEMS晶振是一种使用微机电系统技术制作的晶振，具有小尺寸、低功耗以及较高的抗震动能力。
这种晶振常用于移动设备等小型场合。
应用晶振在电子设备中具有广泛的应用，下面是晶振在不同领域的几个常见应用场景：通信设备无线通信设备中，晶振被用于产生系统所需的频率信号。
例如，在手机中，晶振用于产生CPU时钟信号、射频信号以及各种接口的时钟信号等。
数字电子设备在数字电子设备中，晶振被用于同步各种时钟信号，以确保各部分之间的数据传输准确无误，例如计算机、相机、音频设备等。
工业自动化在工业自动化领域，晶振常用于PLC（可编程逻辑控制器）、机器人控制器等设备中，用于控制和同步各个部分的运行状态。
医疗器械在医疗器械中，晶振常用于产生和控制不同的波形信号，例如心电图机、血压计等。
汽车电子在汽车电子领域，晶振被广泛应用于汽车电子控制器中，用于控制引擎、安全系统、车载娱乐系统等的时序和同步。
总结晶振作为一种重要的电子元件，在各个领域中发挥着关键的作用。
从原理上讲，晶振是通过压电效应产生机械振动并输出特定频率的信号。
根据晶体材料的不同，晶振可以分为石英晶振、陶瓷晶振和MEMS晶振等。
mcu晶振接口电路
mcu晶振接口电路在设计MCU（Microcontroller Unit，微控制器单元）晶振接口电路时，需要考虑到晶振的工作原理和接口设计的要求。
本文将介绍MCU晶振接口电路的关键要点，以及如何设计一个稳定可靠的晶振接口电路。
一、晶振的工作原理晶振是一种能够提供稳定频率振荡信号的元件，主要由晶体谐振器和激励电路组成。
晶体谐振器通过其特有的晶体材料，能够在电场或压力的刺激下发生定常的机械振动，并将机械振动转化为电信号输出。
晶振在MCU中扮演着提供时钟信号的重要角色，确保MCU系统的稳定运行。
二、MCU晶振接口电路的要求1. 稳定性：晶振的频率稳定性对MCU系统的工作精度和稳定性有重要影响，因此，晶振接口电路需要具备良好的抗干扰能力，避免频率偏移或波形失真。
2. 抗噪声：MCU系统中存在各种类型的噪声，如电源干扰、信号干扰等，晶振接口电路需要具备较高的抗噪声性能，保证晶振信号的稳定性。
3. 适应性：不同型号的MCU可能对晶振的工作参数有一定要求，如频率范围、振荡模式等。
晶振接口电路需要能够适应不同型号MCU的要求。
三、MCU晶振接口电路设计方案1. 电源滤波：MCU晶振接口电路应将晶振的电源与系统电源分离，以避免系统电源对晶振电路的干扰。
添加电源滤波电路可以有效抑制电磁干扰，保证晶振信号的纯净。
2. 阻抗匹配：为了确保晶振的有效工作，在设计晶振接口电路时需考虑阻抗匹配问题。
晶振一般会有一定的额定驱动能力和输出阻抗，接口电路应调整驱动电路的输出阻抗以匹配晶振的输入阻抗。
3. 耦合电容：在晶振接口电路中，耦合电容是一种常见的元器件，用于连接晶振引脚与驱动引脚。
耦合电容能够保护晶振免受来自驱动电路的直流电压偏移，同时阻隔高频噪声的传输，提高系统稳定性。
4. 反馈电阻：为了保持晶振电路的稳定工作，反馈电阻是不可或缺的一部分。
通过调整反馈电阻的大小，可以控制晶振的驱动能力以及频率的稳定性。
5. 地线设计：良好的地线设计能够有效减小晶振接口电路的接地噪声，提高系统的抗干扰能力。
晶振外围电路设计
晶振外围电路设计晶振是一种常见的电子元件，用于提供计算机和其他电子设备的时钟信号。
晶振外围电路设计是其中的重要环节，好的设计可以提高时钟信号的质量和稳定性。
本文将从几个方面介绍晶振外围电路设计的注意事项。
一、晶振的选择在进行晶振外围电路设计之前，需要先选择合适的晶振。
晶振的主要参数有频率、负载电容和精度。
在选择晶振时要考虑使用场景、所需精度等因素，同时也要考虑晶振的负载电容是否匹配。
一般来说，晶振的工作频率应该在正常工作频率的两倍左右，这样可以增加晶振的稳定性。
二、负载电容的选择晶振的负载电容是指晶振两端的电容，一般需要使用两个电容器分别连接到晶振的两端。
负载电容可以影响晶振的稳定性和频率精度，负载电容过大会降低晶振的频率，导致电路运行不正常，负载电容过小则会降低晶振的稳定性。
选择适当的负载电容可以使晶振的频率和稳定性达到最优状态。
三、地电位设计地电位设计也是晶振外围电路设计中的重要环节。
晶振外围电路中所有的地都应该连接到同一个地点，以确保信号的稳定性，并避免地电位干扰。
一般来说，建议将晶振的两端以及另外的一些关键信号线连接到同一个地点。
四、降噪电路设计晶振外围电路中还需要设置一些降噪电路，以消除电路中可能产生的干扰和噪音。
其中，滤波器是一种最常用的降噪电路，它可以通过使用电感电容滤波器、低通滤波器来滤除信号中的高频噪音。
五、选用合适的元器件在晶振外围电路设计中，选择合适的元器件也是至关重要的。
例如，为了保证电路的稳定性，可以选择高精度电容，这样可以避免因电容器质量问题引起的稳定性变差。
此外，应该使用高品质的电感、电阻、二极管等元器件，以确保电路的稳定性和可靠性。
综上所述，晶振外围电路设计需要结合晶振参数、负载电容、地电位设计、降噪电路、元器件选择等多个因素，仔细设计合理的电路才能有效提高时钟信号的质量和稳定性。
晶振的重要参数和如何解决温漂带来的影响
为了解决温漂带来的影响，系统就要选择精度更高的温补晶振或者恒温晶振。温补晶振是通过感应环境温度，然后将温度信息转换成控制量控制晶振的输出频率。
现在的温补晶振多采用数字化技术，能够达到更精确的控制。而恒温晶振更进一步，将晶体置于恒温槽内，通过设置恒温工作受外界温度的影响，大大提高晶振输出频率的稳定度。温补晶振和恒温晶振的输出精度都能够达到1ppm甚至更高。能够满足严苛的系统需求。
晶振除了压电效应以外，还有一个不能被忽略的特性，就是温漂。晶振的振荡频率会随着环境温度的变化发生微小的偏移，这是晶振固有的特性。正是由于温漂的存在，普通晶振的精度很难做的很高，常见的晶振精度多为40ppm，20ppm，很难做到10ppm以下。这种精度在一些对晶振精度要求不高的场合，如微处理器的时钟输入等，完全能够满足需求。但是在无线通信，蜂窝应用，广播电视等应用领域，需要时钟精确同步，普通晶振就很难满足系统需求了。
晶振的主要参数及其对电路的影响教学提纲
晶振的主要参数及其对电路的影响晶振的测试报告Crystal First Failure FL RR DLD2 RLD2 SPDB C0 C0/C1 C1 L ppm Ohms Ohms Ohms dB pF fF mHHigh Limit 20.0 80.0 8.0 80.0 -2.0 7.0Low Limit -20.0 1.01 PASS 3.45 50.57 2.24 54.39 -4.66 3.83 3,744.84 1.02 10.752 PASS -5.84 32.05 4.18 36.30 -6.96 3.86 4,113.29 0.94 11.703 Fail DLD2High0.44 73.86 27.81 108.17 -3.59 3.74 3,613.27 1.03 10.634 Fail SPDBHigh-8.97 33.67 2.06 37.55 -0.44 3.92 5,538.01 0.71 15.545 PASS -1.27 40.11 1.65 42.75 -7.86 3.89 3,955.09 0.98 11.176 PASS -6.74 30.12 4.38 34.23 -9.58 3.81 3,608.85 1.06 10.427 PASS -3.52 41.97 1.52 42.86 -6.95 3.85 4,670.19 0.82 13.358 PASS 1.13 38.34 2.07 40.46 -4.15 3.88 5,017.95 0.77 14.239 PASS -7.01 21.31 0.73 21.80 -9.89 3.83 3,018.17 1.27 8.6710 Fail DLD2High-3.62 24.75 52.36 78.55 -10.30 3.86 2,943.39 1.31 8.37晶振的等效电器模型C0 ，是指以水晶为介质，由两个电极形成的电容。
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Crystal First Failure FL RR DLD2 RLD2 SPDB C0 C0/C1 C1 L ppm Ohms Ohms Ohms dB pF fF mH
High Limit 20.0 80.0 8.0 80.0 -2.0 7.0
Low Limit -20.0 1.0
1 PASS 3.45 50.57 2.24 54.39 -4.66 3.83 3,744.84 1.0
2 10.75
2 PASS -5.84 32.05 4.18 36.30 -6.96 3.86 4,113.29 0.94 11.70
3 Fail DLD2
High
0.44 73.86 27.81 108.17 -3.59 3.74 3,613.27 1.03 10.63
4 Fail SPDB
High
-8.97 33.67 2.06 37.55 -0.44 3.92 5,538.01 0.71 15.54
5 PASS -1.27 40.11 1.65 42.75 -7.8
6 3.89 3,955.09 0.98 11.17
6 PASS -6.74 30.12 4.38 34.23 -9.58 3.81 3,608.85 1.06 10.42
7 PASS -3.52 41.97 1.52 42.86 -6.95 3.85 4,670.19 0.82 13.35
8 PASS 1.13 38.34 2.07 40.46 -4.15 3.88 5,017.95 0.77 14.23
9 PASS -7.01 21.31 0.73 21.80 -9.89 3.83 3,018.17 1.27 8.67
10 Fail DLD2
High
-3.62 24.75 52.36 78.55 -10.30 3.86 2,943.39 1.31 8.37
晶振的等效电器模型
C0，是指以水晶为介质，由两个电极形成的电容。
也称为石英谐振器的并联电容，它相当于以石英片为介质、以两电极为极板的平板电容器的电容量和支架电容、引线电容的总和。
几~几十pF。
R1等效石英片产生机械形变时材料的能耗；几百欧
C1反映其材料的刚性,10^(-3)~ 10^(-4)pF
L1大体反映石英片的质量.mH~H
晶振各种参数
晶振的一些参数并不是固定的大部分是会随温度、频率、负载电容、激励功率变化的
RR 谐振电阻越小越好影响：过大造成不易起振、电路不稳定
阻抗RR 越小越容易起振，反之若ESR 值較高則較不易起振。
所以好的Crystal 設計應在ESR 與Co 值間取得平衡。
C1动态电容
L1动态电感
C0静电容影响：不能太高，否則易产生较大的副波，影响频率稳定性
LRC影响：LRC电路的Q值等于(L/C)^0.5 /R 因为而L较大，C与R很小，石英晶振的Q值可达几万到几百万。
Q值越大位于晶振的感性区间，电抗曲线陡峭，稳频性能极好。
FL特定负载电容以及激励功率下频偏越小越好
DLD2不同驱动功率下：阻抗最大-阻抗最小越小越好影响：导致时振时不振，造成睡眠晶体制造污染不良DLD2（Drive Level Dependency 2）：在不同的功率驅動Crystal 時，所得之最大阻抗與最小阻抗之差。
DLD2越小越好，當Crystal 製程受污染時，則DLD2值會偏高，導致時振與時不振現象，即（”Crystal Sleeping”）。
好的Crystal 不因驅動功率變化，而產生較高的阻抗差異，造成品質異常。
目前，許多水晶製造礙於製程管理控制及良率不佳，並不主動提供此重要指標參數給客戶。
备注：测出来很好不代表此参数很好，因为是取点法测试的。
RLD2不同驱动功率下：阻抗最大与DLD关系紧密
在指定的变化功率X围内所量测到的最大阻抗Drive Level Dependency (maximum resistance – RR).
FDLD2不同驱动功率下：F最大-F最小越小越好制造污染不良影响：导致时振时不振，造成睡眠晶体在不同的功率驅動Crystal 時，所得之最大頻率與最小頻率之差，稱為FLD2。
FLD2 越小越好。
當Crystal 製程受污染，則FLD2 值會偏高，導致時振與時不振現像，即「Crystal Sleeping」。
好的Crystal 不因驅動功率變化，而產生較高的頻率差異，造成品質異常。
目前，許多水晶製造礙於製程管理控制及良率不佳，並不主動提供此重要指標參數給客戶。
SPDB寄生信号强度与主信号强度比值影响：如果太大了就有可能造成直接启机频偏，并且修改负载电容不能改善。
或者烤机之后温度变化之后频偏，冷却或者重启又正常了。
绝对值越大越好制造污染不良
这个参数名字可以理解为SP DB 其具体含义如下听我细细道来
SPDB（Difference in dB between Amplitude of FR and Highest Spur）：Spurious 以dB 為單位時，SPDB 的絕對值越大越好。
-3dB 為最低的要求，以避免振盪出不想要的副波（Spur）頻率，造成系統頻率不正確。
“下图显示了石英谐振器的模态谱，包括基模，三阶泛音，5 阶泛音和一些乱真信号响应，即寄生模。
在振荡器应用上，振荡器总是选择最强的模式工作。
一些干扰模式有急剧升降的频率—温度特性。
有时候，当温度发生改变，在一定温度下，寄生模的频率与振荡频率一致，这导致了“活动性下降”。
在活动性下降时，寄生模的激励引起谐振器的额外能量的消耗，导致Q 值的减小，等效串联电阻增大及振荡器频率的改变。
当阻抗增加到相当大的时候，振荡器就会停止，即振荡器失效。
当温度改变远离活动性下降的温度时，振荡器又会重新工作。
寄生模能有适当的设计和封装方法控制。
不断修正电极与晶片的尺寸关系（即应用能陷原则），并保持晶片主平面平行，这样就能把寄生模最小化”
上面这段话看了是不是有点晕，说实话我也有点晕。
但是从上面我们可以总结出如下几个结论：
1.泛音晶振石英谐振器的模态谱，包括基模，三阶泛音，5 阶泛音和一些乱真信号响应，即寄生模。
寄生模的存在。
2.在振荡器应用上，振荡器总是选择最强的模式工作。
一些干扰模式有急剧升降的频率—温度特性。
寄生模会随温度频率变化，并且影响振荡。
3.寄生模的缺陷是由于晶振的制造工艺造成。
下来就很明确了，SPDB是一个衡量主频强度与寄生模强度差值的量（主频幅度/寄生频率取对数吧）。
这个值越小越好，代表寄生模越小。
TS负载电容变化对频率的影响率影响频偏对负载电容变化敏感造成电路不稳定越小越好
TS（Trim Sensitivity of Load Measurement）：負載電容變化時，對晶體頻率變化量的影響，單位為ppm / pF。
影响：此值過大時，很容易在不同的負載電容作用下，產生極大的頻率飄移。
温度频差制造工艺不合格会使曲线严重偏离超出图二阴影部分影响：频率随温度变化
不同切割角度对曲线的影响石英晶体结构
实例问题：进入杂质或者有银屑、镀银偏了、镀银内部裂痕微调银镀偏
灰尘、银屑、晶片缺角。