无源晶振有源晶振工作原理
晶振的工作原理
之马矢奏春创作时间：二O二一年七月二十九日晶振的工作原理：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动很年夜,这个振荡器的频率也不会有很年夜的变动.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,就可以获得晶振标称的谐振频率.晶振的应用：普通的晶振振荡电路都是在一个反相放年夜器（注意是放年夜器不是反相器）的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每一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即是负载电容,请注意普通IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略.普通的晶振的负载电容为15p或者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力好的选择. 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）.无源晶振需要借助于时钟电路才华发生振荡信号,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：谐振振荡器包括石英（或者其晶体资料）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,会使晶体发生机械变形；反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的方向上发生电场,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,这种机械振动的振幅是比力小的,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.晶振的万用表测试方法：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工作电压的一半,比如工作电压是5V则测出的是否是2.5V摆布.此外如果用镊子碰晶体此外一个脚,这个电压有明显变动,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子细的听,当听到嗒嗒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年夜.如果丈量出的电阻值不是无穷年夜甚至接近于零,则说明被测晶体漏电或者击穿.这种法子只能测晶体是否漏电,如果晶体内部呈现断路,电阻法就无能为力了,此时必需采用下面介绍的方法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者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等元器件构成的震荡电路发生震荡,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稳定性指标总频差：在规定的时间内,由于规定的工作和非工作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年夜偏差.说明：总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最年夜频差.普通只在对短时间频率稳定度关心,而对其他频率稳定度指标不严格要求的场所采用.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,水平分歧而已.一个晶振的输出频率随时间变动的曲线如图2.图中暗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动的示意图曲线1是用0.1秒丈量一次的情况,暗示了晶振的短稳；曲线3是用100秒丈量一次的情况,暗示了晶振的漂移；曲线4 是用1天一次丈量的情况.暗示了晶振的老化.频率温度稳定度：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者带隐含基准温度的最年夜允许频偏.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：采用ftref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用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)的频率的变动率.暗示了晶振到达稳定的速度.这指标对时常开关的仪器如频率计等很实用.说明：在大都应用中,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（特别是对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℃),采用OCXO作为本振,频率稳定预热时间将不少于5分钟,而采用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动造成的,因此,其频率偏移的速率叫老化率,可用规按时限后的最年夜变动率（如±10ppb/天,加电72小时后）,或者规定的时限内最年夜的总频率变动（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动才华稳定,一种叫“应力赔偿”的晶体切割方法（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堆积在晶体片上或者使晶体电极氧化,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华逐渐稳定,而且这种稳定随着温度或者工作状态的变动会有反复——使污染物在晶体概况再度集中或者分散.因此,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很少采用每天频率老化率的指标,因为即使在实验室的条件下,温度变动引起的频率变动也将年夜年夜超越温度赔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,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、元器件的噪音、电路的稳定性、工作状态等)而发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映短稳的情况(要有专用仪器丈量).重现性：界说：晶振经长期工作稳定后关机,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改变量.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%.压控频率响应范围：当调制频率变动时,峰值频偏与调制频率之间的关系.通时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范围频偏的可容许非线性度.说明：典范的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在最年夜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：从年夜类来说,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发展,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益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信号（不干净的信号）被载有信息的基带信号调制后,这些理想状态下不应存在的频谱成份（载波中的寄生调制）会招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,载波信号的干净水平（频谱纯度）对通信质量有着直接的影响.对正弦波,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份,经Ｖ２放年夜后,在集电极由Ｃ７、Ｌ２构成谐振于８８～１０８ＭＨｚ的网络选出３倍频信号（即８７～１０８ＭＨｚ的信号最强）,再经Ｖ３放年夜,Ｌ３、Ｃ９选频后获得较理想的调频频段信号.频率调制的过程是这样的,音频电压的变动引起ＶＤ１极间电容的变动,由于ＶＤ１与晶体Ｊ时间：二O二一年七月二十九日串联,晶体的振荡频率也发生弱小的变动,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,可选择调制频偏较年夜的石英晶体或者陶瓷振子,也可以采用电路稍复杂的６～１２倍频电路.若输入的音频信号较弱,可加之一级电压放年夜电路.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时常使用的接法：1.这种接法的优点就是起振容易,适应频率范围比力宽.具体频率范围自己不记得了.2.这种接法的优点接法简单,缺点是不那末容易起振,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。
晶体振荡原理
石英晶体、晶振介绍文摘2010-10-25 23:36:39 阅读50 评论0 字号：大中小订阅石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器、手机等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
可以说只要需要稳定时钟的地方，就必需要有晶体振荡器。
一：认识晶体、晶振常见晶体振荡器有两类，一类是无源晶体，也叫无源晶振，另一类是有源晶振，也叫钟振。
无源晶体外形如下图：（HC-49S 插脚）（HC-49S/SMD 贴片）无源晶体以以上两种封装的晶体最为常用，广泛应用于普通设备上，尤其是嵌入式设备，若对体积大小有要求，可以选择更小的贴片封装，如下图：（XG5032 贴片）（XS3225 贴片1，3脚有效，2，4脚为空脚）当前消费类电子如手机，MP4，笔记本等，XS3225封装最为常用。
具体关于晶体的封装及参数信息，请参考国内最大的高端晶体晶振厂家：浙江省东晶电子股份有限公司网站提供的信息：/product.aspx/23无源晶体说穿了就是封装了一下晶体，在晶体两面镀上电极引出两根线即可，那么有源晶振就是在无源晶体的基础上加了一个晶体振荡电路，，比如采用一个74HC04或者54HC04之类的非门与晶体勾通三点式电容振荡电路，所以它具有电源，地，时钟输出三个脚，有些还会增加一个脚，就是晶振工作控制脚，当不需要工作的时候，可以关掉晶振降低功耗。
如下图：（OS3225 与XS3225外形一样，只是脚位定义不同1：EN控制脚，2：GND地，3：OUT信号输出，4：VCC电源，一般为3.3V 或者5V）。
晶振内部振荡电路等效图如下：非门5404的输出脚2就是信号输出脚。
二：晶体振荡电路原理分析（本篇由东晶电子网上独家代理创易电子提供技术文档）我们以最常见得MCU振荡电路为例,参考电路如下：很多人做MCU51单片机得时候，不明白晶体两边为什么要加两个电容，大小一般在15pF～33pF之间，有些特殊的，还需要在晶体上并联一个大电阻，一般老师的解释是提高晶体振荡电路的稳定性，有助于起振,而对于其根本原理没有解释。
无源晶振工作原理
无源晶振工作原理
无源晶振是一种常见的电子元器件，它是一种基于石英晶体振荡的无源元器件，可以提供高精度的时钟信号。
无源晶振的工作原理是利用石英晶体的压电效应，将电信号转换为机械振动，再将机械振动转换为电信号输出。
下面我们来详细了解一下无源晶振的工作原理。
无源晶振的核心部件是石英晶体。
石英晶体是一种具有压电效应的晶体，当施加电场时，会产生机械振动。
这种机械振动是由晶体内部的分子结构变化引起的，具有高精度和稳定性。
无源晶振的工作原理是利用石英晶体的压电效应，将电信号转换为机械振动。
当外部电源施加到石英晶体上时，会产生电场，从而使石英晶体发生机械振动。
这种机械振动的频率与石英晶体的尺寸和结构有关，具有高精度和稳定性。
无源晶振的工作原理是将机械振动转换为电信号输出。
当石英晶体发生机械振动时，会在晶体上产生电荷，从而产生电压信号。
这个电压信号的频率与石英晶体的机械振动频率相同，可以作为时钟信号输出。
无源晶振是一种基于石英晶体振荡的无源元器件，可以提供高精度的时钟信号。
它的工作原理是利用石英晶体的压电效应，将电信号转换为机械振动，再将机械振动转换为电信号输出。
无源晶振具有
高精度、稳定性好、寿命长等优点，在电子产品中得到了广泛应用。
AT-49晶振
AT-49晶振一，晶振的工作原理；晶振分为有源晶振和无源晶振。
它用一种能把电能和机械能相互转换的晶体利用压电和逆压电效应在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。
晶振的主要作用是向电子元器件提供一个基准频率，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。
晶振的作用就是提供一个频率，因此，晶振的稳定性是非常重要的。
二，AT-49晶振的制造商及应用；AT-49晶振就是一种高稳定性的晶振，10MHZ,12MHZ的标频使它在智能电表，汽车电子行业，电源管理，消费电子，金融微电子，医疗电子设备，通信终端和网络设备，工业控制系统等行业得以广泛被应用。
正是AT-49晶振晶振稳定性好，体积小，有优良的耐热性，耐冲击性，耐环境性才在电子行业有着很高的地位。
目前这些高精度晶振主要由欧美日等晶振制造商提供，主要因为目前掌握这些核心技术的只有国外的几个厂商，日本的几家晶振制造厂商就是这类，比如说日本KDS大真空。
三，KDS大真空株式会社；KDS即是日本大真空株式会社（DASHINKU CORP），成立于1951年，至今已有50多年的历史。
是全球领先的三大晶振制造商之一。
其制造工场主要分布在日本本土、中国大陆、中国台湾、泰国、印度尼西亚等十个制造中心。
其中天津工场是全球晶振行业最大的单体制造工厂。
也是全球最大的TF型（主要是32.768KHz）晶振制造工厂。
KDS还拥有遍布全球的销售网络，另外在大陆地区有极少数的代理商。
上海唐辉电子有限公司是其较早的代理，该司在上海、深圳、苏州和香港以及美国等地设有办事机构，能快速准确的为客户提供高品质的KDS产品以及优质的服务，在行业内有一定的知名度。
四，AT-49晶振10MHZ的规格参数；1. Frequency: 10.000000 MHz2. Holder type : QUARTZ CRYSTAL AT-49+/-30 ppm at 25 deg.C +/- 3 deg.C4. Equivalent resistance: 40 ohms Max. / SERIES5. Storage temperature range: -40 deg.C To +85 deg.C6. Operable temperature range: -10 deg.C To +60 deg.C7. Temperature drift: +/-50 ppm -10 deg.C To +60 deg.C8. Loading capacitance (CL) : 20.0 pF +/- 0.2 pF9. Drive level: 50 uW +/- 10 uW10. Shunt Capacitance: 7.0 pF MAX11. Insulation resistance : More than 500M ohms at DC 100V12. Mode of oscillation: Fundamental13. Circuit: Measured in S&A 250B,HP/E5100A14. Shocking : (Vibration)Dropping from 50 cm height 3 times on firm wood . (Frequency less than +/-5 ppm Resistance lessthan +/- 15 ﹪or 2 ohms max.)15. Aging: Less than +/-5 ppm / Year16. Holder: Metal base & cap五，AT-49晶振10MHZ的封装印字及尺寸；。
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
1无源晶体与有源晶振的区别无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法：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。
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。
有源晶振和无源晶振
晶振输出波形的选择2推荐无源晶振输出波形为正弦波，有源晶振输出波形为正弦波或方波。
有源晶振本身输出是正弦波，在其内部加了整形电路，所以输出是方波，正弦波一般用的很少，普遍用的都是方波输出（很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够。
例如：有源晶振20MHz，如果用40MHz或60MHz的示波器测量，显示的是正弦波，这是由于方波的傅里叶分解为基频和奇次谐波的叠加，带宽不够的话，就只剩下基频20MHz和60MHz的谐波，所以显示正弦波。
完美的再现方波需要至少10倍的带宽，5倍的带宽只能算是勉强，所以需要至少100M的示波器。
）。
方波主要用于数字通信系统时钟上，用来驱动时纯计数电路或门电路，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。
正弦波主要用于对EMI、频率干扰有特殊要求的电路，这种电路要求输出的高次谐波成分很小；后面有模拟电路选用正弦波也是比较好的选择。
通常需要提供例如谐波、噪声和输出功率等指标。
方波输出功率大，驱动能力强，但谐波分量丰富；正弦波输出功率不如方波，但其谐波分量小很多。
有源晶振的频率输出必定要有某个波形作为输出载体，波形的输出也必定会伴随着某个负载值。
在实际使用中，波形负载也是晶振的非常重要参数指标。
选择不当的话，轻则导致晶振或其他模块工作不正常，功能无法实现，重则损坏模块甚至整机。
晶振的输出波形主要有三大类：正弦波、方波和准正弦波。
晶振负载主要有以下几种：1、正弦波：负载50欧姆或1k欧姆；2、方波：N个TTL负载或N个PF电容；3、准正弦波：10K欧姆并联10PF电容；此外还有差分输出PECL、LVDS等高频（100MHz以上）常用的，实际使用中晶振的输出一般用于驱动以下电路形式：1、同轴电缆类的长线输出；2、滤波器类的电路的输出；以上两种电路一般适用于50欧姆的负载。
这是因为以上两种电路一般需要50欧姆负载作匹配，在射频领域还有75欧姆、300欧姆等特征阻抗，需要时要加以说明。
无源晶振工作原理
无源晶振工作原理
无源晶振是一种能够自主产生振荡信号的元件，它不需要外部的驱动电源或输入信号。
无源晶振的工作原理基于其内部的振荡回路。
在其内部，通常包含一个电感和一个电容，它们组成了一个谐振回路。
当电流通过电感时，会产生磁场，而当磁场发生变化时，会生成感应电动势。
这个感应电动势会推动电荷在电容板之间移动，从而改变电磁场。
这种电感和电容之间的相互作用会导致电流和电荷之间的周期性振荡，形成一个谐振的电路。
由于无源晶振是无源的，它的振荡信号是通过内部的能量循环而产生的。
当振荡信号的频率等于谐振回路的固有频率时，振荡信号会得到增强，并且可以稳定地持续下去。
这样，无源晶振就可以产生一个非常精准和稳定的频率信号。
无源晶振在电子设备中有着广泛的应用，特别是在时钟电路和计时器中。
它们能够提供高精度的时钟信号，从而使设备的运行更加稳定和可靠。
此外，无源晶振还可以用于数据通信、射频系统和无线电等领域，为这些应用提供准确的频率标准。
总的来说，无源晶振利用内部的振荡回路自主产生振荡信号，无需外部驱动。
通过精确的设计和优化，它能够提供稳定和高精度的频率信号，满足各种电子设备的需求。
无源晶振原理
无源晶振原理无源晶振是一种用于产生精确频率信号的振荡器，常用于电子系统中的时钟、计时和通信等方面。
它的主要特点是耗电极小、精度高、稳定性好，初始启动时间短等优点。
本文将对无源晶振的原理进行详细介绍。
1.概述无源晶振（passive crystal oscillator）是指在电路中不需要外加干扰信号，而是使用有机晶体的共振频率来产生频率稳定的振荡信号。
为了保证振荡信号的稳定性，通常采用石英晶体作为无源晶振中的共振元件。
无源晶振广泛应用于电子设备中，如计算机、电话、网络设备、电视机、音响等。
在现代电子技术中，无源晶振已经成为各种电子设备中重要的组成部分。
2.无源晶振的结构和工作原理无源晶振的结构主要由晶片和金属载体组成。
晶片由晶体和引线封装而成，晶片的直径通常在3.2~4.4mm之间，厚度为0.4~1.2mm。
晶片的壳体是由支撑晶片的弹性片和电极片组成，在弹性片的两侧包裹一个薄片的石英晶体，用金属罩子封装起来，防止振荡频率受到环境影响。
晶片上的电极片从电极引线到外面，引线口可以被我们看到，下图为无源晶振的晶片结构。
无源晶振的工作原理与有源晶振相似，都是利用晶体的谐振性质来产生精确的频率信号。
晶体可以看作是一种振动系统，当施加外界电场时，晶体就会发生振动，振动的频率与晶体的结构和质量有关。
在某些频率下，晶体呈现出谐振的状态，此时其振动的能量可以被保存和不断交换，形成一个频率稳定的振荡信号。
在晶体振荡器中，将晶体安装在谐振电路中，并在输入端加上一个开关信号，即可通过自激振荡的方式产生稳定的振荡信号。
无源晶振是一种无源元器件，没有自身的功率放大器，无法提供足够的功率来驱动晶片振动，因此需要外部的电子元器件来提供驱动信号。
无源晶振的输出信号的波形也不够正弦，需要通过滤波电路进一步处理，来得到更稳定的、在无干扰时处于理想状态的正弦波信号。
3.无源晶振的特点（1）频率稳定性好：由于使用石英晶体的共振频率作为振荡信号的频率，使得无源晶振的频率稳定性非常高，通常只有异常温度湿度等外部因素会对其产生影响。
无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法
无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法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。
很全的晶振知识
无源晶振无源晶振与与有源晶振无源晶振无源晶振（（Crystal ：）：内只有一片按一定轴向切割的石英晶体薄片内只有一片按一定轴向切割的石英晶体薄片内只有一片按一定轴向切割的石英晶体薄片，，供接入运放供接入运放（（或微处理器的Xtal 端）以形成振荡以形成振荡。
（（依靠配合其他依靠配合其他IC 内部振荡电路工作内部振荡电路工作））有源晶振有源晶振（（Oscillator ）：：内带运放内带运放内带运放，，工作在最佳状态工作在最佳状态，，送入电源后送入电源后，，可直接输出一定频率的等可直接输出一定频率的等幅幅正弦波（。
（晶振晶振+振动电路振动电路，，封装在一起封装在一起，，加上电源加上电源，，就有波形输出就有波形输出））※无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来无源晶振需要用微处理器片内的振荡器，在datasheet 上有建议的连接方法。
无源晶振没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶振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微处理器，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。
无源晶振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。
使用时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晶体。
※有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，里面除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件 。
有源晶振不需要微处理器的内部振荡器，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。
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，价格相对较高。
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.。
32.768无源 换 有源晶振 设计电路
32.768无源换有源晶振设计电路1. 介绍32.768无源晶振和有源晶振在电子电路领域中，晶振是一种用于产生稳定频率的重要元件。
32.768kHz晶振是一种常见的低频晶振，它常被用于实时时钟、计时器等应用中。
根据其内部结构和工作原理，晶振可以分为无源晶振和有源晶振两种。
2. 32.768无源晶振的特点和工作原理32.768无源晶振是一种 passiver 晶振，它不包含内部的振荡电路，需要外部的振荡电路才能产生振荡信号。
它的特点是简单、成本低、功耗小，但稳定性较差，振荡频率容易受到外部环境和电路参数的影响。
3. 有源晶振的特点和工作原理有源晶振是一种包含内部振荡电路的晶振，它可以独立产生振荡信号，不依赖外部电路。
有源晶振的特点是稳定性高、抗干扰能力强，但成本和功耗通常比无源晶振要高一些。
4. 为何要设计32.768无源换有源晶振电路尽管32.768无源晶振成本低、功耗小，但在一些对稳定性要求较高的应用中，如实时时钟、计时器等，无源晶振的性能可能无法满足要求。
此时，可以考虑设计一种32.768无源换有源晶振电路，将无源晶振替换为有源晶振，以提高系统的稳定性和性能。
5. 32.768无源换有源晶振电路设计要点在设计32.768无源换有源晶振电路时，需要考虑以下要点：5.1 端口兼容性：无源晶振和有源晶振的引脚定义可能不同，需要确保替换后的晶振能够正确连接到原有的电路中。
5.2 振荡电路设计：有源晶振通常需要配合外部的振荡电路，设计时需要考虑振荡电路的参数选择和布局。
5.3 电源管理：有源晶振通常需要外部供电，因此需要考虑电源管理电路的设计和稳定性。
5.4 抗干扰能力：有源晶振的抗干扰能力一般较强，但在实际设计中仍需要考虑电磁干扰和电源干扰等因素。
6. 32.768无源换有源晶振电路设计实例以实时时钟电路为例，介绍一种32.768无源换有源晶振电路的设计实例：6.1 确定替换晶振：首先选择一款性能稳定的32.768有源晶振，确认其引脚定义和电气特性。
有源晶振和无源晶振之分,陶瓷谐振器和石英谐振器的区别
有源晶振和无源晶振之分，陶瓷谐振器和石英谐振器的区别无源晶振有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.有源晶振只是将无源晶体和振荡电路做到一起晶振行业内一般不以有源无源来分类晶振，一般是客户端工程师才这么叫。
客户端工程师所说的晶振，其实是包括晶体（谐振器）和晶体振荡器（振荡器）的统称。
晶体是依靠石英晶体的天然振荡出频率，而晶振借助补偿电路及其它补偿功能实现更好的输出频率。
所以，如果单纯从有无接电路区别，可以简单地分为无源/有源晶振.晶体（谐振器,crystal,resonator）：如49U,49S,UM-1,UM-5.-----无源晶振（振荡器,oscillator):如XO,VCXO,TCXO,OCXO.-----------------有源石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然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(由晶片的尺寸和形状决定)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”。
压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。
图3是一个串联型振荡器，晶体管T1和T2构成的两级放大器，石英晶体XT与电容C2构成LC电路。
在这个电路中，石英晶体相当于一个电感，C2为可变电容 器，调节其容量即可使电路进入谐振状态。
该振荡器供电电压为5V，输出波形为方波。
在电子学上，通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”（如有源音箱、有源滤波器等），而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。
电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。
有源晶振和无源晶振,到底有哪些区别？
有源晶振和无源晶振，到底有哪些区别？一分钟带你彻底了解。
无源晶振又叫晶体谐振器，而有源晶振则是由晶体谐振器和放大电路组成的晶振。
从结构上看，有源晶振比无源晶振多了个集成电路（IC）。
这个集成电路将提供放大和驱动电路的功能，以保持晶振的稳定振荡并提供适当的输出信号，因此有源晶振在抵抗外部干扰和噪声方面表现更出色。
然而，由于有源晶振需要电源供电来驱动放大电路，所以功耗一般会比无源晶振更高。
在输出信号方面，有源晶振通常产生较高的输出功率和振幅，可以直接驱动其它电路，而无源晶振的输出功率较低，可能需要进一步放大或处理，从而解决外部干扰问题，才能供应给其它器件。
根据设计要求以及所需功能和性能的不同，晶振类型的选择也不一样。
资料参考：有源晶振中的IC是什么？起到怎样的作用？在有源晶振（Active Crystal Oscillator）中，IC代表集成电路（Integrated Circuit），通常是指在晶振电路中使用的控制和驱动晶振的芯片。
IC在有源晶振电路中扮演着关键的角色。
有源晶振是一种使用集成电路来驱动和控制晶体振荡器的系统。
它包含一个晶体振荡器作为频率参考，并使用集成电路来提供稳定的驱动信号和精确的频率控制。
IC负责维持晶振的稳定振荡以及提供所需的时钟信号。
IC主要有以下几个功能和作用：驱动晶体振荡器：IC提供所需的电流和电压来驱动晶体振荡器，使其产生稳定的振荡信号。
晶振的频率由晶振器的物理特性决定。
频率控制：IC通过调节电压、电流或电容等参数，对晶振的频率进行控制。
这使得晶振可以根据需要提供不同的频率输出。
频率稳定性：IC能够提供温度补偿和其它校正功能，以保持晶振的稳定性和准确性。
这对于要求高精度时钟源的系统非常重要。
输出驱动：IC还可以提供经过放大和处理的时钟信号输出，以满足系统对时钟信号的要求。
它可以提供足够的电流和电压来驱动接收器或其它外部电路。
总而言之，IC在有源晶振电路中是驱动和控制晶体振荡器的核心部分。
有源晶振 工作原理
有源晶振工作原理
有源晶振，又称为晶体振荡器，是一种主动元件，用于产生高精度的时钟信号。
其工作原理如下：
1. 晶振由晶体谐振而形成，晶体通常采用石英晶体。
晶体具有特殊的谐振特性，能够在一定频率范围内产生共振，即在输入一定电压后输出相同频率的振荡信号。
2. 有源晶振由振荡器和放大器两部分组成。
振荡器部分由晶体振荡回路和电容电阻网络构成，通过反馈调节使晶体处于共振状态。
放大器部分用于放大振荡信号，以提供足够的输出。
3. 当外加电压施加到有源晶振上时，晶体开始振荡，并在振荡回路中形成电场。
由于晶体具有振荡特性，会在回路中输出一定频率的振荡信号。
4. 接下来，放大器会接收并放大振荡信号，使其达到适当的输出电压水平。
输出的振荡信号可以作为时钟信号，用于驱动其他电路的运行。
总结：有源晶振通过晶体振荡回路和放大器，使晶体串联谐振工作并输出稳定的振荡信号。
这种振荡信号可以作为精确的时钟信号，在许多电子设备和系统中广泛应用。
有源晶振与无源晶振的区别
有源晶振与无源晶振的比较英文名称：Crystal 无源晶体 Oscillator 有源晶体基本原理：石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然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(由晶片的尺寸和形状决定)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”。
压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。
图1是一个串联型振荡器，晶体管T1和T2构成的两级放大器，石英晶体XT与电容C2构成LC电路。
在这个电路中，石英晶体相当于一个电感，C2为可变电容器，调节其容量即可使电路进入谐振状态。
该振荡器供电电压为5V，输出波形为方波。
图1 串联振荡器简单比较：无源晶振内只有一片按一定轴向切割的石英晶体薄片,供接入运放(或微处理器的XTAL 端)以形成振荡.有源晶振内带运放,工作在最佳状态,送入电源后,可直接输出一定频率的等幅正弦波,一般至少有4引脚,体积稍大.详细区别：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。
有源无源的晶振原理
有源无源的晶振原理
晶振是一种利用晶体的谐振特性产生稳定的时钟信号的器件。
根据驱动方式的不同，晶振可以分为有源晶振和无源晶振。
有源晶振是指需要外部电源进行驱动的晶振。
其工作原理是：外部电源提供了激励电压，使晶体产生振荡，并通过谐振电路将振荡信号放大和滤波后输出。
有源晶振通常具有较高的输出信号功率和较高的频率稳定性，适用于对频率稳定性要求较高的应用。
无源晶振是指不需要外部电源进行驱动的晶振。
其工作原理是：晶体自身的谐振特性使其具有自激振荡的能力。
晶振中的晶体在电场的作用下发生位移，由于其特殊结构和电性质，产生机械振动，而这种机械振动又会导致电场的变化，从而达到自激振荡的效果。
无源晶振通常具有较低的输出信号功率和较低的频率稳定性，适用于对成本要求较高的应用。
无论是有源晶振还是无源晶振，其核心部件都是晶体，利用晶体谐振的特性实现稳定的时钟信号的产生。
不同的晶体材料和结构设计都会影响晶振的频率稳定性和输出功率，因此在实际应用中需要根据具体要求选择适合的晶振类型。
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无源晶振（晶体谐振器）工作原理：在石英水晶片的两边镀上电极，通过在两电极上加一定的电压，因为石英有压电效应，电压形成了，自然就会产生形变，从而给IC提供一个正弦波形。
通过IC的内部整形和PLL电路后产生方波，然后输入给下级电路。
有源晶振就是把频率部分和驱动PLL电路集成在IC外部，自成一体，直接输出方波供下级电路使用。
无源晶振（晶体谐振器）有插件和贴片之分，贴片又分为两脚和四脚，四脚贴片其对脚为有效脚，剩下两脚可以作为接地，也可以悬空不起太大作用。
而有源晶振（晶体振荡器）均为四脚：1脚为使能端，2脚为接地端，3脚为输出端，4脚为电源端。
不过振荡器的种类很多，英文缩写为OSC或XO。
还有特殊功能的振荡器，例如压控振荡器（VCXO）、温度补偿振荡器（TCXO）、压控带温补偿振荡器（VC-TCXO）、恒温振荡器（OCXO)等。
无源晶振是一种无极性元件，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。
无源晶振没有电压的要求，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的。
同样的晶振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。
无源晶振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。
使用时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晶体。
有源晶振是一个完整的振荡器，里面除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。
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。
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，价格相对较高。
对于时序要求敏感的应用，有源晶振是个更好的选择。
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，只能使用有源晶振。
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，体积和无源晶振相当，有的甚至比无源晶振还要小。
在电子学上，通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”，而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。
无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做晶体振荡器（oscillator）。
有源晶振是有石英晶体组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然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(由晶片的尺寸和形状决定)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”。
压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。