晶振的基本原理及特性(精)

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晶振的工作原理

晶振的工作原理晶振是一种常见的电子元件，广泛应用于各种电子设备中，如计算机、手机、电视等。

它的主要作用是提供稳定的时钟信号，用于同步各种电子元件的工作。

下面将详细介绍晶振的工作原理。

一、晶振的结构晶振由晶体谐振器和激励电路组成。

晶体谐振器是晶振的核心部件，普通采用石英晶体或者陶瓷晶体制成。

激励电路用来给晶体谐振器提供激励信号，使其发生振荡。

二、晶振的工作原理晶振的工作原理基于晶体的压电效应和谐振现象。

当施加外加电场或者机械应力到晶体上时，晶体味发生形变，同时产生电荷。

这种电荷的产生与晶体内部的原子结构有关。

晶振的激励电路会给晶体施加一个交变电场，这个电场的频率接近晶体的固有频率，即谐振频率。

当激励电场的频率与晶体的谐振频率相同时，晶体味发生共振现象，产生一个稳定的振荡信号。

三、晶振的工作频率晶振的工作频率由晶体的物理特性决定，普通在几十千赫兹到几百兆赫兹之间。

常见的晶振频率有4MHz、8MHz、16MHz等。

四、晶振的稳定性晶振的稳定性是指它的输出频率的变化程度。

晶振的稳定性主要受到温度、机械应力和供电电压的影响。

为了提高晶振的稳定性，通常会在晶振周围加之一个稳压电路，以保持供电电压的稳定。

五、晶振的应用晶振广泛应用于各种电子设备中，主要用于提供时钟信号。

在计算机中，晶振被用作CPU的时钟源，控制CPU的工作速度。

在手机中，晶振用于同步各种通信模块的工作，确保数据的准确传输。

在电视中，晶振用于同步图象和声音的播放。

六、晶振的选型在选择晶振时，需要考虑以下几个因素：1. 工作频率：根据具体应用需求选择合适的工作频率。

2. 稳定性：根据应用的要求选择稳定性较高的晶振。

3. 尺寸：根据设备的空间限制选择合适尺寸的晶振。

4. 供电电压：根据设备的供电电压选择合适的晶振。

七、晶振的维护与保养晶振是一种精密的电子元件，需要注意以下几点：1. 避免机械应力：晶振容易受到机械应力的影响，使用时应避免过度挤压或者碰撞。

晶振的工作原理

晶振的工作原理晶振是一种常见的电子元件，广泛应用于各种电子设备中，如计算机、手机、电视等。

它的主要作用是产生稳定的时钟信号，用于同步各个部件的工作。

下面将详细介绍晶振的工作原理。

一、晶振的基本结构晶振由晶体谐振器和振荡电路组成。

晶体谐振器是晶振的核心部件，通常由石英晶体制成。

振荡电路则负责对晶体谐振器进行驱动和放大。

二、晶振的工作原理基于晶体的压电效应和谐振现象。

当施加外加电场或力矩时，晶体会发生形变，同时在晶体内部产生电荷分布不均衡，形成电势差。

这种电势差会导致晶体的形变反向，从而使电势差恢复原状。

这种周期性的形变和电势差变化就是晶体的振荡。

晶振利用晶体的这种振荡特性，通过振荡电路对晶体进行驱动和放大，从而产生稳定的时钟信号。

振荡电路一般由晶体谐振器、放大器和反馈电路组成。

晶体谐振器的作用是提供振荡的基频。

它由晶体和负载电容组成，晶体的特性决定了振荡的频率。

当外加电压施加在晶体上时，晶体会振荡产生电势差，这个电势差会被放大器放大，然后通过反馈电路反馈到晶体上，使晶体继续振荡。

通过调整反馈电路的参数，可以使晶体振荡的频率达到所需的稳定值。

放大器的作用是放大晶体振荡产生的信号。

它通常采用放大器管或晶体管来实现，将晶体振荡产生的微弱信号放大到足够的幅度，以供后续电路使用。

反馈电路的作用是将放大器输出的信号反馈到晶体上，使晶体继续振荡。

反馈电路一般由电容和电阻组成，通过调整电容和电阻的数值，可以控制振荡的频率和幅度。

三、晶振的特点和应用晶振具有以下几个特点：1. 高精度：晶振可以提供非常稳定的时钟信号，其频率精度可以达到很高。

2. 高稳定性：晶振的频率稳定性非常好，受温度、电压等因素的影响较小。

3. 快速启动：晶振的启动时间非常短，可以在很短的时间内达到稳定的工作状态。

4. 小尺寸：晶振体积小，重量轻，适合集成在各种电子设备中。

晶振广泛应用于各种电子设备中，主要用于提供时钟信号，用于同步各个部件的工作。

晶振的原理及作用

晶振的原理及作用晶体振荡器（晶振）是一种产生稳定频率的电子元件，广泛应用于无线通信、计算机、电子钟等电子设备中。

它的作用是提供一个稳定的时钟信号，让电子设备能够按照指定的频率运行。

晶振的主要原理是晶体的压电效应和共振现象。

晶体是一种具有压电效应的物质，即在外界施加压力时，晶体呈现出电势差的变化。

当一个电压被施加到晶体上，晶体由于压电效应而发生微小的尺寸变化，使晶体的原子结构发生微小的扭曲。

这个扭曲会导致晶体内部产生反馈电势，使电荷在晶体中移动，形成电荷的周期性移动。

当振动频率达到晶体的共振频率时，电荷的周期性移动达到最大值，称为共振现象。

晶振通常由晶体谐振器和放大器组成。

晶体谐振器是由晶体和电容器组成的振荡回路，晶体由于压电效应而发生振动，并将能量转化为电能。

放大器作用是将振荡信号放大，并驱动其他电路或设备。

晶振的频率稳定性是晶振器的一个重要指标。

频率稳定性指的是晶振器输出频率在长时间内的波动程度。

一般来说，晶体振荡器的频率稳定性高，可以达到几十亿分之一，甚至更高。

这一特性使得晶振广泛应用于需要高精度时钟信号的设备中。

晶振的工作原理和作用有以下几个方面的重要影响：1. 提供稳定的时钟信号：晶振可以提供稳定的时钟信号，用于同步各个电子元件的工作，确保电子设备正常运行。

例如，在计算机中，CPU需要一个稳定的时钟信号来控制数据的运行和处理。

晶振提供的稳定频率信号可以确保CPU和其他设备能够准确无误地进行数据处理。

2. 影响数据传输速率：晶振的频率决定了数据传输的速率。

在通信设备中，例如无线电设备或调制解调器，晶振提供了稳定的基准频率，用于控制数据的传输速率。

不同的频率可以实现不同的传输速率，而晶振能够提供稳定的频率信号，确保数据能够准确无误地传输。

3. 影响设备的精度和稳定性：晶振的高频率稳定性决定了设备的精度和稳定性。

例如，在高精度的仪器设备中，晶振提供了精确的计时信号，使设备的测量结果更加准确可靠。

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。

晶振的工作原理

晶振的工作原理晶振是一种常见的电子元件，广泛应用于电子设备中。

它主要用于产生稳定的时钟信号，为电子设备的正常运行提供精确的时间基准。

本文将详细介绍晶振的工作原理。

一、晶振的结构晶振由晶体谐振器和驱动电路组成。

晶体谐振器是晶振的核心部件，其主要由晶体片、电极和封装壳体组成。

晶体片通常由石英晶体材料制成，具有高稳定性和精确的谐振频率。

二、晶振的工作原理晶振的工作原理基于晶体的压电效应。

当外加电场作用于晶体时，晶体会发生形变，产生机械振动。

而当晶体处于谐振频率附近时，机械振动会引起晶体内部电荷的积累和释放，从而产生电压信号。

晶振的驱动电路通过提供适当的电压和电流，使晶体谐振器处于谐振频率附近，从而产生稳定的振荡信号。

驱动电路通常由晶振振荡器、放大器和反馈电路组成。

晶振振荡器提供适当的激励信号，放大器放大振荡信号，反馈电路将一部分输出信号送回晶振振荡器，以维持振荡的稳定性。

三、晶振的特性1. 频率稳定性：晶振具有高度稳定的频率特性，通常在几个PPM（百万分之几）的范围内。

这使得晶振成为电子设备中精确计时的理想选择。

2. 温度特性：晶振的频率受温度影响较大。

在温度变化时，晶体的谐振频率会发生变化，因此晶振通常需要通过温度补偿电路来提高稳定性。

3. 启动时间：晶振的启动时间通常较短，只需几毫秒即可达到稳定的工作状态。

4. 功耗：晶振的功耗通常较低，这使得它适用于电池供电的设备。

四、应用领域晶振广泛应用于各种电子设备，包括计算机、通信设备、消费电子产品等。

它在这些设备中起着关键的作用，为设备提供准确的时钟信号，保证设备的正常运行。

在计算机领域，晶振被用于处理器、主板、内存等部件，确保它们以准确的速度进行工作。

在通信领域，晶振用于手机、无线路由器等设备，提供精确的时钟信号，保证通信的稳定性和可靠性。

在消费电子产品中，晶振被广泛应用于电视、音响、摄像机等设备，提供准确的时钟信号，保证设备的正常运行和功能的实现。

总结：晶振是电子设备中常见的元件，通过晶体的压电效应产生稳定的时钟信号。

晶振基础知识

4.晶振的应用并联电路：
(a)串联共振振荡器 (b)并联共振振荡器 1)：如何选择晶体？对于一个高可靠性的系统设计，晶体的选择非常重要，尤其设计带有睡眠唤醒(往往用低电压以求低功耗)的系统。这是因为低供电电压使提供给晶体的激励功率减少，造成晶体起振很慢或根本就不能起振。这一现象在上电复位时并不特别明显，原因时上电时电路有足够的扰动，很容易建立振荡。在睡眠唤醒时，电路的扰动要比上电时小得多，起振变得很不容易。在振荡回路中，晶体既不能过激励(容易振到高次谐波上)也不能欠激励(不容易起振)。晶体的选择至少必须考虑：谐振频点，负载电容，激励功率，温度特性，长期稳定性。 2)：晶振驱动电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升。可用一台示波器检测OSC输出脚，如果检测一非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要，则晶振未被过分驱动；相反，如果正弦波形的波峰，波谷两端被削平，而使波形成为方形，则晶振被过分驱动。这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动。判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻，从0开始慢慢调高，一直到正弦波不再被削平为止。通过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。
3).如何选择电容C1，C2？（1）：因为每一种晶振都有各自的特性，所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。（2）：在许可范围内，C1,C2值越低越好。应该试用电容将他的振荡频率调到IC所需要的频率，越准确越好， C值偏大虽有利于振荡器的稳定，但将会增加起振时间。（3）：应使C2值大于C1值，这样可使上电时，加快晶振起振。
2.晶振的基本原理
2.1. 晶振的原理
石英晶体之所以可以作为谐振器，是由于它具有正（机械能→电能）、反（电能→机械能）压电效应。沿石英晶片的电轴或机械轴施加压力，则在晶片的电轴两面三刀个表面产生正、负电荷，呈现出电压，其大小与所加力产生的形变成正比；若施加张力，则产生反向电压，这种现象称为正电效应。当沿石英晶片的电轴方向加电场，则晶片在电轴和机械轴方向将延伸或压缩，发生形变，这种现象称为反压电效应。因此，在晶体两面三刀端加上交流电压时，晶片会随电压的变化产生机械振动，机械振动又会在晶片内表面产生交变电荷。由于晶体是有弹性的固体，对于某一振动方式，有一个固有的机械谐振频率。当外加交流电压等于晶片的固有机械谐振频率时，晶片的机械振动幅度最大，流过晶片的电流最大，产生了共振现象。石英晶片的共振具有多谐性，即除可以基频共振外，还可以谐频共振，通常把利用晶片的基频共振的谐振器，利用晶片谐频共振的谐振器称为泛音谐振器，一般能利用的是3、5、7之类的奇次泛音。晶片的振动频率与厚度成反比，工作频率越高，要求晶片越薄（尺寸越大，频率越低），，这样的晶片其机械强度就越差，加工越困难，而且容易振碎，因此在工作频率较高时常采用泛音晶体。一般地，在工作频率小于20MHZ时采用基频晶体，在工作频率大于20MHZ时采用泛音晶体。

晶振的工作原理

晶振的工作原理引言概述：晶振是电子设备中常见的一种元件，它在电子设备中起着非常重要的作用。

晶振的工作原理是什么呢？接下来我们将详细介绍晶振的工作原理。

一、晶振的基本结构1.1 晶振由晶体谐振器和振荡电路组成，晶体谐振器是晶振的核心部件。

1.2 晶体谐振器是由晶体片、电极和封装壳体组成的。

1.3 振荡电路由晶振管脚、电容器和电阻器等元件组成。

二、晶振的工作原理2.1 当晶振通电后，晶体片受到电场的作用会发生压电效应，产生机械振动。

2.2 晶体片振动时，会产生声波，声波通过振荡电路反馈到晶体片上，形成正反馈。

2.3 正反馈作用下，晶体片会以共振频率振动，产生稳定的振荡信号。

三、晶振的频率稳定性3.1 晶振的频率稳定性取决于晶体片的质量和振荡电路的稳定性。

3.2 晶振的频率受温度、电压等外部环境因素的影响较小。

3.3 晶振的频率稳定性对于电子设备的正常运行至关重要。

四、晶振的应用领域4.1 晶振广泛应用于计算机、通信设备、数字电子产品等领域。

4.2 晶振在时钟信号、同步信号等方面有着重要作用。

4.3 晶振的稳定性和精度直接影响到设备的性能和稳定性。

五、晶振的发展趋势5.1 随着科技的不断进步，晶振的频率稳定性和精度会不断提高。

5.2 晶振将会更加小型化、高集成化，以适应电子产品的发展需求。

5.3 晶振的应用范围将会继续扩大，成为电子设备中不可或者缺的重要元件。

总结：通过以上介绍，我们了解了晶振的基本结构、工作原理、频率稳定性、应用领域以及发展趋势。

晶振作为电子设备中的重要元件，其稳定性和精度对设备的性能起着至关重要的作用，未来随着科技的不断发展，晶振将会更加小型化、高集成化，应用范围也将不断扩大。

晶振的工作原理

晶振的工作原理晶振（Crystal Oscillator）是一种基于晶体的电子元件，常用于电子设备中的时钟电路和频率稳定器。

晶振的工作原理是利用晶体的压电效应和谐振效应来产生稳定的振荡信号。

1. 晶体的压电效应晶体具有压电效应，即在晶体的两个相对平行的表面上施加压力时，会在晶体内部产生电荷分布的不均匀，从而产生电势差。

这种压电效应是由于晶体的晶格结构对压力的敏感性导致的。

2. 晶体的谐振效应晶体具有谐振效应，即当外加电场频率等于晶体的固有频率时，晶体会发生共振现象，产生较大的振荡幅度。

这是因为晶体的晶格结构对外加电场的频率具有选择性响应。

基于以上两个原理，晶振的工作可以描述如下：1. 晶振电路的组成晶振电路主要由晶体、电容和放大器组成。

晶体作为振荡元件，电容用于调节振荡频率，放大器用于放大振荡信号。

2. 晶振的工作过程首先，电源提供直流电压给晶振电路。

晶振电路中的放大器将直流电压转换为交流信号，并输入到晶体上。

晶体受到电场的作用，根据压电效应产生电势差，并通过电容调节后反馈给放大器。

当输入信号的频率等于晶体的固有频率时，晶体发生谐振现象，产生稳定的振荡信号。

这个振荡信号经过放大器放大后，输出到外部电路中。

3. 晶振的稳定性晶振具有较高的频率稳定性，这是由于晶体的固有频率非常稳定。

晶体的固有频率主要取决于晶体的物理结构和材料特性，而这些因素在制造过程中可以严格控制，从而保证了晶振的频率稳定性。

4. 晶振的应用晶振广泛应用于各种电子设备中，如计算机、手机、通信设备等。

它们在时钟电路中用于提供稳定的时钟信号，使设备能够按照预定的频率和时间进行工作。

此外，晶振还可以用作频率稳定器，用于调整和控制电子设备中的频率。

总结：晶振是一种基于晶体的电子元件，利用晶体的压电效应和谐振效应来产生稳定的振荡信号。

晶振电路由晶体、电容和放大器组成，工作过程中，晶体受到电场的作用产生电势差，并通过电容反馈给放大器，当输入信号的频率等于晶体的固有频率时，晶体发生谐振现象，产生稳定的振荡信号。

晶振在电路中的作用

晶振在电路中的作用1. 引言晶体振荡器（简称晶振）是一种将电能转换为机械振动的装置。

在电子电路中，晶振被广泛应用于时钟、计时、频率稳定和信号发生等各种应用场景。

本文将详细介绍晶振在电路中的作用，包括工作原理、分类、特性以及应用案例等方面。

2. 晶振的工作原理晶振是利用压电效应实现机械振动和电信号转换的装置。

其基本结构由一个压电片和金属片组成，当施加外加电场时，压电片会产生机械应变从而产生机械振动。

这种机械振动会引起金属片上的接点间距变化，从而产生输出信号。

3. 晶振的分类根据频率稳定性和精度要求的不同，晶振可以分为以下几类：3.1 石英晶体振荡器（Quartz Crystal Oscillator）石英晶体是一种高稳定性和高精度的晶体材料，在频率控制方面具有很好的特性。

石英晶体振荡器广泛应用于计算机、通信设备、精密测量仪器等领域。

3.2 陶瓷晶体振荡器（Ceramic Crystal Oscillator）陶瓷晶体振荡器是一种成本较低的晶振，但其频率稳定性和精度相对较差。

由于价格便宜和尺寸小巧，陶瓷晶体振荡器常用于消费类电子产品中。

3.3 表面声波晶体振荡器（Surface Acoustic Wave Oscillator）表面声波晶体振荡器利用表面声波在压电片上传播产生机械振动，具有高频率稳定性和低相位噪声的特点。

该类型的晶振常用于无线通信、雷达系统等高要求的应用场景。

4. 晶振的特性4.1 频率稳定性晶振的频率稳定性是指其输出频率与环境温度、供电电压等因素变化时的偏移程度。

石英晶体具有较好的频率稳定性，其温度系数一般在10-6至10-5之间。

4.2 相位噪声晶振的相位噪声是指其输出信号相位随时间变化的不稳定性。

相位噪声越低，表示晶振输出信号的频率纯净度越高。

石英晶体振荡器具有较低的相位噪声，适用于需要高精度时钟和通信系统。

4.3 启动时间启动时间是指晶振从断电到开始稳定输出所需的时间。

一般来说，石英晶体振荡器的启动时间较短，可以在几毫秒内实现稳定输出。

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。

晶振测量实训报告

标题：晶振测量实训报告一、实训目的本次晶振测量实训旨在使学生掌握晶振的基本原理、工作特性以及测量方法，提高学生对晶振性能参数的识别能力，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。

二、实训内容1. 晶振的基本原理及工作特性（1）晶振的基本原理：晶振是利用石英晶体在压电效应下的振动特性，将输入的交流电压转换为稳定的振荡频率。

石英晶体具有高稳定性、高精度、低相位噪声等优良特性，广泛应用于电子设备中。

（2）晶振的工作特性：晶振的频率、温度系数、负载系数、相位噪声等参数是衡量晶振性能的重要指标。

2. 晶振的测量方法（1）频率测量：采用频率计对晶振的振荡频率进行测量，确保晶振工作在规定频率范围内。

（2）温度系数测量：通过改变晶振工作环境温度，观察晶振频率的变化，计算晶振的温度系数。

（3）负载系数测量：在晶振输出端接入不同负载，观察晶振频率的变化，计算晶振的负载系数。

（4）相位噪声测量：采用相位噪声分析仪对晶振的相位噪声进行测量，分析晶振的相位噪声特性。

三、实训步骤1. 晶振频率测量（1）将晶振接入频率计，观察频率计显示的频率值。

（2）调整晶振的工作环境温度，观察频率计显示的频率值，计算晶振的温度系数。

（3）接入不同负载，观察频率计显示的频率值，计算晶振的负载系数。

2. 晶振相位噪声测量（1）将晶振接入相位噪声分析仪，设置测量参数。

（2）观察相位噪声分析仪显示的相位噪声曲线，分析晶振的相位噪声特性。

四、实训结果与分析1. 频率测量结果通过频率计测量，晶振的振荡频率为XX MHz，符合设计要求。

2. 温度系数测量结果通过改变晶振工作环境温度，晶振频率变化范围为XX ppm/℃，温度系数为XX ppm/℃。

3. 负载系数测量结果接入不同负载后，晶振频率变化范围为XX ppm，负载系数为XX ppm。

4. 相位噪声测量结果通过相位噪声分析仪测量，晶振的相位噪声曲线如图1所示。

分析可知，晶振的相位噪声性能良好。

五、实训总结本次晶振测量实训使学生掌握了晶振的基本原理、工作特性以及测量方法，提高了学生对晶振性能参数的识别能力。

晶振的工作原理

晶振的工作原理晶振，也称为晶体振荡器，是一种电子元件，常用于电子设备中的时钟电路、计时器、通信设备等。

它的主要功能是产生稳定的振荡信号，用于同步和控制电子设备的工作。

晶振的工作原理如下：1. 晶体的特性：晶振的核心部件是一个晶体，通常采用石英晶体。

石英晶体具有压电效应，即当施加压力或电场时，会产生电荷分布不均，从而产生电势差。

2. 振荡回路：晶振由一个振荡回路组成，包括晶体、电容和电感等元件。

这些元件形成了一个闭合的电路，使得电荷在晶体中来回振荡。

3. 激励信号：为了启动晶振的振荡，需要一个激励信号。

通常，一个电压脉冲或电压波形被施加到振荡回路中，以激励晶体开始振荡。

4. 振荡频率的选择：晶振的振荡频率由晶体的物理尺寸和晶体的谐振频率决定。

在制造晶振时，可以通过选择合适的晶体尺寸和加工工艺来实现所需的振荡频率。

5. 反馈机制：晶振通过反馈机制来保持振荡的稳定性。

当晶体振荡时，振荡回路会将一部分振荡信号反馈给晶体，这个反馈信号有助于维持振荡的稳定性。

6. 输出信号：晶振的振荡信号可以通过输出引脚传递给其他电子设备，用于同步和控制它们的工作。

晶振的工作原理可以简单总结为：通过激励信号激励晶体，使其产生振荡信号，并通过振荡回路和反馈机制维持振荡的稳定性，最终输出稳定的振荡信号。

晶振在电子设备中起着重要的作用，它提供了稳定的时钟信号，使得设备能够按照预定的频率和时间进行工作。

同时，晶振还具有较高的频率稳定性和温度稳定性，使得设备在不同环境下都能正常工作。

需要注意的是，晶振的选择应根据具体的应用需求来确定，包括振荡频率、尺寸、温度特性等。

不同的应用场景可能需要不同类型的晶振，因此在设计电子设备时，需要仔细选择合适的晶振。

总结起来，晶振是一种重要的电子元件，通过激励信号和振荡回路实现稳定的振荡，并输出稳定的振荡信号。

它在电子设备中具有关键的作用，用于提供稳定的时钟信号和控制信号，确保设备的正常工作。

(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。

(整理)晶振的原理及特性

我们常说的晶振一般叫做晶体谐振器，是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。

这种晶体有一个很重要的特性，如果给他通电，他就会产生机械振荡，反之，如果给他机械力，他又会产生电，这种特性叫机电效应。

他们有一个很重要的特点，其振荡频率与他们的形状，材料，切割方向等密切相关。

由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，由于控制几何尺寸可以做到很精密，因此，其谐振频率也很准确。

根据石英晶体的机电效应，我们可以把它等效为一个电磁振荡回路，即谐振回路。

他们的机电效应是机-电-机-电....的不断转换，由电感和电容组成的谐振回路是电场-磁场的不断转换。

在电路中的应用实际上是把它当作一个高Q值的电磁谐振回路。

由于石英晶体的损耗非常小，即Q 值非常高，做振荡器用时，可以产生非常稳定的振荡，作滤波器用，可以获得非常稳定和陡削的带通或带阻曲线。

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。

晶振的工作原理

晶振的工作原理晶振，也被称为晶体振荡器，是一种电子元件，常用于电子设备中的时钟电路、频率调整电路等。

它主要通过晶体的压电效应来产生稳定的振荡信号。

晶振的工作原理可以分为以下几个方面。

1. 晶体的压电效应：晶振的核心部件是晶体，晶体具有压电效应。

当施加外力或电场时，晶体会产生电荷的分布变化，从而产生电压。

反之，当施加电压时，晶体会发生形变。

这种压电效应使得晶体成为产生稳定振荡信号的理想材料。

2. 晶体的谐振特性：晶体具有谐振特性，即在特定频率下，晶体会发生共振现象。

当施加电场或外力使晶体振动时，如果振动频率与晶体的固有频率相同，晶体将会发生共振，振幅将会达到最大值。

这种谐振特性使得晶体能够产生稳定的振荡信号。

3. 晶体的振荡电路：晶振通常由晶体振荡器和振荡电路组成。

振荡电路中包含放大器和反馈电路。

晶体振荡器将晶体的振荡信号放大，并通过反馈电路将一部分输出信号再次输入到晶体中，使晶体保持振荡。

通过适当的放大和反馈控制，晶振可以产生稳定的振荡信号。

4. 频率稳定性：晶振的一个重要特点是频率稳定性。

晶体的固有频率非常稳定，因此晶振产生的振荡信号频率也非常稳定。

这使得晶振广泛应用于需要精确计时和频率控制的电子设备中，如计算机、通信设备、电视等。

5. 工作电压和频率范围：晶振的工作电压和频率范围根据具体的型号和应用需求而有所不同。

一般来说，晶振的工作电压在几伏到几十伏之间，频率范围从几千赫兹到几百兆赫兹不等。

总结：晶振的工作原理是基于晶体的压电效应和谐振特性，通过晶体振荡器和振荡电路产生稳定的振荡信号。

晶振具有频率稳定性，适用于各种需要精确计时和频率控制的电子设备。

它是现代电子技术中不可或缺的重要组成部分。

晶振的工作原理及应用

晶振的工作原理及应用一、晶振的工作原理晶振（Crystal Oscillator）是一种能够产生稳定的振荡信号的元件，常用于电子设备中提供准确的时钟信号。

晶振的工作原理可以分为以下几个方面：1.晶体：晶振的核心部件是晶体，一般采用石英晶体作为振荡器的振荡元件。

晶体具有压电效应，当在晶体上施加外加电场时，会在其表面形成特定的振荡频率。

振荡频率取决于晶体几何形状和厚度。

2.回路：晶振通常由一个电路回路组成，其中包括晶体和辅助电路。

晶体之外的辅助电路通常由放大器、反馈电路和电阻等元件组成。

放大器用于放大晶体振荡产生的信号，并将放大后的信号反馈给晶体，以确保振荡的稳定性。

3.振荡特性：晶振的振荡特性主要由晶体的机械和电学特性决定。

其中，晶体的机械特性包括晶体材料的晶格结构、晶体厚度和材料的机械弹性等。

电学特性包括晶体的硬度、介电性、介电常数和电荷分布等。

二、晶振的应用晶振作为一种稳定的时钟源，在电子设备中具有广泛的应用。

以下是晶振的一些主要应用场景：1.计算机：晶振广泛应用于计算机的主频发生器中，用于产生CPU和其他设备的时钟信号。

晶振通过提供稳定的时钟脉冲，确保计算机各个组件的协调工作，避免数据传输错误和系统崩溃。

2.通信设备：晶振在通信设备中也扮演着重要的角色，如无线电通信模块、手机、调制解调器等。

晶振提供准确的时钟信号以同步数据传输，确保通信设备的稳定性和可靠性。

3.音视频设备：晶振在音频和视频设备中的应用也非常常见，如音频解码器、数字录音机、数字相机等。

晶振提供准确的时钟信号，确保音视频设备以正确的频率运行，避免声音失真和画面抖动。

4.测量仪器：晶振在测量仪器中的应用主要是为测量仪器提供稳定的时钟信号，确保测量结果的准确性。

例如，频谱分析仪、示波器和信号发生器等测量仪器都需要高精度的时钟信号来实现精确的测量。

5.其他领域：除了上述应用场景，晶振还广泛应用于一些其他领域。

例如汽车电子中的仪表盘、车载导航和车载音响等，以及工业控制设备、医疗设备和军事设备等。

晶振的资料

石英晶体振荡器类型特点
• 温度补偿式晶体振荡器（TCXO）采用温度敏感器件进行温度频率补偿，频率精度达到10^(-7)～10^(-6)量级，频率范围1—60MHz，频率稳定度为±1～±2.5ppm，封装尺寸从30×30×15mm至 11.4×9.6×3.9mm。通常用于手持电话、蜂窝电话、双向无线通信设备等。恒温控制式晶体振荡器（OCXO）将晶体和振荡电路置于恒温箱中，以消除环境温度变化对频率的影响。OCXO频率精度是10^(-10) 至10^(-8)量级，对某些特殊应用甚至达到更高。
石英晶体振荡器类型特点
石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子（即谐振器和振荡电路组成。晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等，共同决定振荡器的性能。国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4类：普通晶体振荡（TCXO），电压控制式晶体振荡器（VCXO），温度补偿式晶体振荡（TCXO），恒温控制式晶体振荡（OCXO）。目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡（DCXO）等。普通晶体振荡器（SPXO）可产生10^(-5)～10^(-4)量级的频率精度，标准频率1—100MHZ，频率稳定度是±100ppm。SPXO没有采用任何温度频率补偿措施，价格低廉，通常用作微处理器的时钟器件。封装尺寸范围从21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。电压控制式晶体振荡器（VCXO）的精度是10^(-6)～10^(-5)量级，频率范围1~30MHz。低容差振荡器的频率稳定度是±50ppm。通常用于锁相环路。封装尺寸14×10电路
1.当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个PF到几十PF。 2.当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH 到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效，C的值很小，一般只有0.0002～0.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效，它的数值约为 100 。由于晶片的等效电感很大，而C很小，R也小，因此回路的品质因数Q 很大，可达1000～10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得精确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。

晶振的基本原理及特性

压控范围： ±7E-7 ±2E-6 ±5E-6
温度稳定度： ±1E-8 ±2E-8 ±5E-8
短稳： 1E-11/s 5E-11/s 1E-10/s
2) 温度补偿晶体振荡器(以下简称TCXO)。
其对温度稳定性的解决方案采用了一些温度补偿手段，主要原理是通过感应环境温度，将温度信息做适当变换后控制晶振的输出频率，达到稳定输出频率的效果。传统的TCXO是采用模拟器件进行补偿，随着补偿技术的发展，很多数字化补偿大TCXO开始出现，这种数字化补偿的TCXO又叫DTCXO，用单片机进行补偿时我们称之为MCXO，由于采用了数字化技术，这一类型的晶振再温度特性上达到了很高的精度，并且能够适应更宽的工作温度范围，主要应用于军工领域和使用环境恶劣的场合。在广大研发人员的共同努力下，我公司自主开发出了高精度的MCXO，其设计原理和在世界范围都是领先的，配以高度自动化的生产测试系统，其月产可以达到5000只，其设计原理如图4。
压控频率响应范围：当调制频率变化时，峰值频偏与调制频率之间的关系。通常用规定的调制频率比规定的调制基准频率低若干dB表示。
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，它以百分数表示整个范围频偏的可容许非线性度。
4) 压控晶体振荡器(VCXO)。这是根据晶振是否带压控功能来分类，带压控输入引脚的一类晶振叫VCXO，以上三种类型的晶振都可以带压控端口。
振荡
选频放大
整形输出
压控电压
电压变换
频率输出
AGC
温度补偿/恒温
图3恒温晶体振荡器原理框图
OCXO的主要优点是，由于采用了恒温槽技术，频率温度特性在所有类型晶振中是最好的，由于电路设计精密，其短稳和相位噪声都较好。主要缺点是功耗大、体积大，需要5分钟左右的加热时间才能正常工作等。我公司生产的此类晶振的典型指标如下：

晶振工作原理

晶振工作原理
晶振是一种常见的电子元件，广泛应用于各种电子设备中，它的工作原理是怎样的呢？让我们一起来了解一下。

晶振是一种利用晶体的谐振特性来产生稳定频率的元件。

它由晶片和外部电路组成，晶片通常采用石英晶体或陶瓷晶体。

在晶振的外部电路中，一般包括晶片、电容和电阻等元件。

晶振的工作原理可以简单地描述为，当晶片受到外部电压激励时，晶片内的晶体会产生机械振动，这种振动会产生一定的频率。

同时，晶片的两个电极之间会产生电场，这个电场会影响晶片的振动频率。

通过合适的外部电路设计，可以使晶片在特定的频率下工作，从而产生稳定的时钟信号。

晶振的频率稳定性非常高，通常可以达到几个百万分之一，这使得晶振成为各种精密电子设备中不可或缺的元件。

晶振的频率稳定性主要取决于晶片的质量、外部电路的设计和制造工艺等因素。

在实际应用中，晶振通常被用作时钟信号发生器，用于各种数字电子设备中，比如微处理器、微控制器、计算机等。

它的稳定性和精度对整个系统的性能有着重要的影响。

除了时钟信号发生器外，晶振还被广泛应用于各种通信设备中，比如手机、无线路由器、通信基站等。

在这些设备中，晶振不仅用于产生时钟信号，还可以用于产生射频信号，用于调制解调等通信功能。

总的来说，晶振是一种非常重要的电子元件，它的工作原理简单而又精密，应用范围非常广泛。

它的稳定性和精度对各种电子设备的性能有着重要的影响，可以说是现代电子设备中不可或缺的一部分。