晶振基础知识介绍
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。
《晶振知识培训》课件
智能穿戴
总结词
晶振在智能穿戴设备中的应用主要涉及健康监测、运动跟踪等功能。
详细描述
智能手环、智能手表等智能穿戴设备需要实时监测和记录用户的健康状况和运动数据。晶振为这些设 备提供稳定的计时基准，确保计步、心率监测等功能的准确性和实时性。同时，晶振也用于智能穿戴 设备的控制电路中，实现各种操作和功能切换。
总结词
激励电流过大可能导致晶振损坏，表现为晶体失效或 性能下降。
详细描述
激励电流过大可能是由于电源电压过高、电路元件损坏 或电路设计不合理所引起的。解决此问题的方法是检查 电源电压是否在规定范围内，检查电路元件是否完好并 正确使用，同时根据需要调整激励电流的大小。
工作温度范围不达标
总结词
工作温度范围不达标可能导致晶振性能不稳定，表现为频率偏移或输出信号幅度 减小。
《晶振知识培训》课 件
• 晶振概述 • 晶振的参数与性能指标 • 晶振的应用领域 • 晶振的选用与替换 • 晶振的常见问题与解决方案
目录
Part
01
晶振概述
晶振的定义与特性
总结词
晶振是一种利用晶体物理特性制作的电子元件，具有高精度、高稳定性的特点。
详细描述
晶振是晶体振荡器的简称，它利用某些晶体（如石英晶体）的压电效应，将电能 转换为机械振动，从而产生稳定的频率信号。由于晶体的物理特性，晶振能够产 生高精度、高稳定性的频率信号，广泛应用于各种电子设备中。
Part
02
晶振的参数与性能指标
频率与精度
频率
晶振的输出频率，通常以兆赫兹 （MHz）或千兆赫兹（GHz）为 单位。
精度
晶振的频率精度，通常以百万分 之一（ppm）为单位，表示频率 误差。
晶振知识介绍
是银粉和环氧树脂。环氧树脂在高温下会失效。因此建议石英晶 体应避免在150℃以上长时间存放。
• 规定工作温度范围及频率允许偏差
•
工程师可能只规定室温下的频差。对于在整个工作温度范围
内要求给定频差的应用，还应该规定整个工作温度范围的频差，
规定这种频差时，应该考虑设备引起温升的容限。
•Байду номын сангаас
规定整个工作范围内频差的基本方法有两种：
所有晶体元件除了主响应（需要的频率）之外，还有其它的
频率响应。减弱寄生响应的办法是改变晶片的几何尺寸、电极， 以及晶片加工工艺，但是同时会改变晶体的动、静态参数。
• 寄生响应的测量 ⑴SPDB 用DB表示Fr的幅度与最大寄生幅度的差值；
⑵SPUR 在最大寄生处的电阻； ⑶SPFR 最小电阻寄生与谐振频率的距离，用Hz或ppm表示。
入中间库
工序名称 专职检验
质量控制点
合格晶片 清洗 镀膜
上架、点胶 固化 外壳
微调
封焊 老化 检漏 印字（油墨或激光） 测试
说明：
进料检验 工序自检 关键工序 入库
（ SM D 加 工 图 ）
包装（包括编带） 成品入库
剪腿、压扁 浸锡、套垫 压平、测试
编带
包装
工序名称 专职检验
质量控制点
石英晶体常规技术指标
香港科研公司测试设备
• KH1200 • KH1102 • KH3020 • KH3288
石英晶体应用过程中应注意的问题
• 防止对晶体破坏
石英晶体的心脏部件为石英晶片，它随晶体频率的增加而变
薄，因此对于中、高频晶体在使用、运输过程中应避免发生剧烈 冲击和碰撞。以防因晶片破裂而造成产品失效。
《晶振知识培训》课件
晶振的稳定性和精度取决于 晶体的制造工艺和材料选择
晶振的分类
按照频率分类： 低频晶振、高频 晶振、超高频晶 振
按照材料分类： 石英晶振、陶瓷 晶振、硅晶振
按照封装分类： 贴片晶振、插件 晶振
按照功能分类： 普通晶振、温度 补偿晶振、压控 晶振、温补晶振 、压控温补晶振
晶振的应用
电子设备：作为时钟源，提供精确的时钟信号 通信设备：作为频率基准，保证信号传输的稳定性 医疗设备：用于心电图、脑电图等医疗设备的信号采集和处理 航空航天：用于卫星导航、雷达等设备的信号处理和传输
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晶振的基本概念
晶振的主要参数
晶振的选型与使 用
晶振的发展趋势 与未来展望
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晶振的基本概念
晶振的定义
晶振是一种电子元件， 用于产生稳定的频率 信号
晶振的工作原理是利 用石英晶体的压电效 应和逆压电效应
晶振的主要参数
频率
晶振频率：晶振工作的基本频率， 单位为Hz
频率精度：晶振频率的精度，单 位为ppm（百万分之一）
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频率稳定性：晶振频率的稳定性， 单位为ppm（百万分之一）
频率温度系数：晶振频率随温度 变化的特性，单位为ppm/℃（百 万分之一/摄氏度）
精度
晶振的精度是指晶振的频率误差，通常用ppm（百万分之一）表示 晶振的精度越高，其频率误差越小，性能越稳定 晶振的精度与晶振的制造工艺、材料、设计等因素有关 晶振的精度选择应根据实际应用需求进行，过高的精度可能会增加成本和功耗
晶振基础知识
晶振基础知识（第一版）摘要：本文简单介绍了晶体谐振器和晶体振荡器的结构，工作原理，振荡器电路的分类，晶体振荡器的分类，晶振类器件的主要参数指标和石英晶体基本生产工艺流程。
一、振荡电路的定义，构成和工作原理 (2)二. 晶体振荡器分类： (16)三、石英晶体谐振器主要参数指标 (19)四、石英晶体振荡器主要参数指标 (20)五．石英晶体基本生产工艺流程 (26)一、振荡电路的定义，构成和工作原理1. 振荡器：不需外加输入信号，便能自行产生输出信号的电路，通常也被成为。
2. 振荡器构成：谐振器（选频或滤波）+驱动（谐振）电路构成振荡器电路。
3. 谐振器的种类有：RC 谐振器，LC 并联谐振器，陶瓷谐振器，石英（晶体）谐振器，原子谐振器，MEMS （硅）振荡器。
本文只讨论石英晶体谐振器。
石英谐振器的结构石英谐振器，它由石英晶片、电极、支架和外壳等部分组成。
它的性能与晶片的切割方式、尺寸、电极的设置装架形式，以及加工工艺等有关。
其中，晶片的切割问题是设计时首先要考虑的关键问题。
由于石英晶体不是在任何方向都具有单一的振动模式（即单频性）和零温度系数，因此只有沿某些方向切下来的晶片才能满足设计要求。
BaseMounting clipsBonding Electrodes Quartz blank CoverSealPinsTop view of coverMetallic electrodesResonator plate substrate (the “blank”)普通晶振内部结构石英晶体振荡器主要由基座、晶片、IC及外围电路、陶瓷基板（DIP OSC）、上盖组成。
普通晶体振荡器原理图胶点基座晶片Bonding 线IC4. 振荡电路的振荡条件：（1）振幅平衡条件是反馈电压幅值等于输入电压幅值。
根据振幅平衡条件，可以确定振荡幅度的大小并研究振幅的稳定。
（2）相位平衡条件是反馈电压与输入电压同相，即正反馈。
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。
晶振知识大全
晶振知识大全(总17页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除晶振的定义: 晶振的英文名称为crystal. 石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成，主要是为电路提供频率基准的元器件。
晶振的分类：1.按制作材料，分为石英晶振和陶瓷晶振。
石英晶振：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。
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。
陶瓷晶振：指用陶瓷外壳封装的晶振,跟石英晶振比起来精度要差一些,但成本也比较低,主要用在对频率精度要求不高的电子产品中。
陶瓷晶振就是晶体逆压电效应原理，陶瓷谐振器的工作原理就是既可以把电能转换为机械能，也可以把机械能转换为电能。
目前陶瓷谐振器的类型按照外形可以分为直插式和贴片式两中。
2. 从功能上分晶振分为无源晶振和有源晶振。
无源晶振即为石英晶体谐振器，而有源晶振即位石英晶体振荡器。
无源晶振只是个石英晶体片，使用时需匹配相应的电容、电感、电阻等外围电路才能工作，精度比晶振要低，但它不需要电源供电，有起振电路即可起振，一般有两个引脚，价格较低。
有源晶振内部含有石英晶体和匹配电容等外围电路，精度高、输出信号稳定，不需要设计外围电路、使用方便，但需要电源供电，有源晶振一般是四管脚封状，有电源、地线、振荡输出和一个空置端。
使用有源晶振时要特别注意，电源必须是稳压的且电源引线尽量短，并尽量与系统中使用晶振信号的芯片共地。
3、从封装形式上分有直插型（DIP）和贴片型（SMD）。
4、按谐振频率精度，分为高精度型、中精度型和普通型晶振。
5、按应用特性，分为串联谐振型晶振和并联谐振型晶振。
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。
晶振基础知识
1、晶体元件参数 1.1等效电路作为一个电气元件，晶体是由一选定的晶片，连同在石英上形成电场能够导电的电极及防护壳罩和内部支架装置所组成。
晶体谐振器的等效电路图见图1。
等效电路由动态参数L 1、C 1、R 1和并电容C 0组成。
这些参数之间都是有联系的，一个参数变化时可能会引起其他参数变化。
而这些等效电路的参数值跟晶体的切型、振动模式、工作频率及制造商实施的具体设计方案关系极大。
下面的两个等式是工程上常用的近似式：角频率ω=1/11C L 品质因数Q=ωL 1/R 1其中 L1为等效动电感，单位mHC1为等效电容，也叫动态电容，单位fF R1为等效电阻，一般叫谐振电阻，单位Ω图2、图3、图4给出了各种频率范围和各种切型实现参数L 1、C 1、R 1的范围。
图2常用切型晶体的电感范围 图3 常用切型的电容范围对谐振电阻来说，供应商对同一型号的任何一批中可以有3：1的差别，批和批之间的差别可能会更大。
对于一给定的频率，采用的晶体盒越小，则R 1和L 1的平均值可能越高。
1.2 晶体元件的频率，晶体元件的频率通常与晶体盒尺寸和振动模式有关。
一般晶体尺寸越小可获得的最低频率越高。
晶体盒的尺寸确定了所容纳的振子的最大尺寸，在选择产品时应充分考虑可实现的可能性，超出这个可能范围，成本会急剧增加或成为不可能,当频率接近晶体盒下限时,应与供应商沟通。
下表是不同晶体盒可实现的频率范围。
图4 充有一个大气压力气体（90%氮、10%氦）的气密晶体元件的频率、切型和电阻范围晶体盒型号振动模式频段（MHz）HC-49UAT基频 1.8432-30 BT基频20-40 AT三次泛音20-85 AT五次泛音50-180HC-49SAT基频 3.579-30 AT三次泛音20-65 AT五次泛音50-150SMD7×5AT 基频6-40 AT 三次泛音33-100 AT 五次泛音50-180SMD6×3.5AT 基频8-40 AT 三次泛音35-100 AT 五次泛音50-180SMD5×3.2AT 基频12-45 AT 三次泛音35-100 AT 五次泛音60-1801.3 频差规定工作温度范围及频率允许偏差。
关于晶振，看这一篇就够了。
关于晶振，看这一篇就够了。
一、晶振简介无源晶振，准确的说叫晶体（Crystal），它没有极性。
一般有两个引脚，需要专门的时钟电路和起振电容配合才能输出时钟信号。
晶体一般是2脚或者4脚，2脚最常见。
有源晶振（oscillator），只需要供电就可以输出时钟信号。
可以认为是晶体和外围电路的结合（晶振里面包含了晶体和起振电路）。
一般是四个引脚。
二、重要参数1、标称频率（Normal Frequency）晶振的标准频率，如8MHz、26MHz、32.768KHz等。
2、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，它的单位是ppm。
此值越小表示精度越高，1MHz的晶振，1个PPM就是1Hz的偏差。
3、负载电容CL负载电容是指晶振正常震荡工作所需要的电容。
为使晶体能够正常工作，需要在晶体两端外接电容，来匹配达到晶体的负载电容。
一般IC的数据手册中会给出负载电容的大小。
晶振负载电容的计算公式是：CL=C1*C2/(C1+C2)+Cic+CpC1和C2为晶振两脚对地电容，称为匹配电容。
Cic为集成电路内部电容，Cp为PCB板的寄生电容，一般大小为3~5pF。
匹配电容一般取C1=C2=2CL，这样并联起来就接近负载电容CL 了，在一般情况下，增大负载电容会使振荡频率下降，而减小负载电容会使振荡频率升高。
如果晶体所接的IC内部有负载电容，那外部的C1和C2就不需要了。
三、PCB设计注意事项①两个匹配电容尽量靠近晶振摆放。
②晶振由石英晶体构成，容易受外力撞击或跌落的影响，所以在布局时，最好不要放在PCB边缘，尽量靠近芯片摆放。
③晶振的走线需要用GND保护好，并且远离敏感信号，如RF及高速信号。
④晶振的摆放需要远离热源，因为高温也会影响晶振频偏。
公共基础知识晶振基础知识概述
《晶振基础知识的综合性概述》一、引言在现代电子技术领域中，晶振（晶体振荡器）作为一种关键的电子元件，发挥着至关重要的作用。
它广泛应用于通信、计算机、消费电子、工业控制等众多领域，为各种电子设备提供稳定的时钟信号。
从我们日常使用的智能手机到复杂的卫星通信系统，晶振都在默默地发挥着它的功能。
本文将对晶振的基础知识进行全面的阐述与分析，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势。
二、晶振的基本概念1. 定义与作用晶振，即晶体振荡器，是一种利用石英晶体的压电效应制成的频率元件。
它能够产生高度稳定的频率信号，为电子设备提供精确的时钟基准。
在电子系统中，时钟信号就如同心脏的跳动一样，控制着各个部分的同步运行。
没有稳定的时钟信号，电子设备将无法正常工作。
2. 结构组成晶振主要由石英晶体、振荡电路和封装外壳组成。
石英晶体是晶振的核心部件，它具有特定的晶体结构和物理特性，能够在特定的频率下产生谐振。
振荡电路则负责将石英晶体的谐振信号放大并稳定输出，形成稳定的时钟信号。
封装外壳则起到保护内部元件和便于安装的作用。
3. 工作原理晶振的工作原理基于石英晶体的压电效应。
当在石英晶体上施加电场时，晶体内部会产生机械变形；反之，当晶体受到机械力作用时，会在晶体内部产生电场。
利用这种特性，将石英晶体接入振荡电路中，当电路中的反馈信号与晶体的谐振频率相匹配时，就会产生稳定的振荡信号。
三、晶振的核心理论1. 石英晶体的物理特性石英晶体具有很高的品质因数（Q 值），这意味着它在谐振时的能量损耗非常小，能够产生非常稳定的频率信号。
此外，石英晶体的频率温度特性也非常好，在一定的温度范围内，其频率变化非常小。
这些物理特性使得石英晶体成为制作晶振的理想材料。
2. 振荡电路的设计原理振荡电路的设计是晶振的关键技术之一。
常见的振荡电路有皮尔斯振荡器、考毕兹振荡器等。
这些振荡电路的设计原理是通过正反馈机制，将石英晶体的谐振信号放大并稳定输出。
芯片内部晶振
芯片内部晶振芯片内部晶振是现代电子设备中常见的一个元件，它在电子设备中扮演着非常重要的角色。
本文将从晶振的定义、工作原理、分类、应用以及未来发展等方面进行介绍，以便读者对芯片内部晶振有更深入的了解。
一、晶振的定义晶振，全称为晶体振荡器，是一种能够产生稳定频率的电子元件。
它通过晶体的振荡来产生稳定的时钟信号，用于控制电子设备的节拍。
晶振的频率通常以赫兹（Hz）为单位。
二、晶振的工作原理晶振的工作原理基于晶体的压电效应。
晶体在受到外加电场的作用下，会出现形变，从而产生电荷。
当外加电场的频率等于晶体的固有频率时，晶体会发生共振，产生稳定的振荡信号。
这个振荡信号经过放大和整形处理后，成为芯片内部的时钟信号。
三、晶振的分类根据晶体的类型和工作频率，晶振可以分为石英晶振、陶瓷晶振和表面声波晶振等几种类型。
其中，石英晶振具有较高的精度和稳定性，广泛应用于高精度的电子设备中；陶瓷晶振则主要应用于低成本的电子设备中；表面声波晶振则适用于一些特殊的应用场景。
四、晶振的应用晶振在电子设备中有着广泛的应用。
首先，它是电子设备中的节拍和时钟信号源，用于控制各个电路模块的工作节奏，确保整个电子设备的正常运行。
其次，晶振还可以用于频率合成、频率测量、时钟同步等应用。
例如，在无线通信领域中，晶振用于产生无线信号的载波频率；在计算机领域中，晶振用于控制CPU的时钟频率。
五、晶振的未来发展随着电子设备的不断发展和进步，对晶振的要求也越来越高。
未来，晶振将朝着更高的精度、更低的功耗、更小的尺寸和更高的可靠性方向发展。
同时，随着无线通信、物联网等技术的不断发展，对晶振在频率范围和应用场景上的要求也会越来越多样化。
六、总结芯片内部晶振作为电子设备中的重要元件，具有稳定性高、精度高、功耗低等优点，在电子设备中起着至关重要的作用。
本文从晶振的定义、工作原理、分类、应用以及未来发展等方面进行了介绍，希望能够让读者对芯片内部晶振有更深入的了解。
晶振基础知识
晶振
晶振-种类详介 石英晶体振荡器
石英晶体振荡器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。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。石英晶体的压电效应：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。注意，这种效应是可逆的。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。
晶振晶振全称为晶体振荡器，其作用在于产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率。以声卡为例，要实现对模拟信号44.1kHz或48kHz的采样，频率发生器就必须提供一个44.1kHz或48kHz的时钟频率。如果需要对这两种音频同时支持的话，声卡就需要有两颗晶振。但是娱乐级声卡为了降低成本，通常都采用SRC将输出的采样频率固定在48kHz，但是SRC会对音质带来损害，而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题。
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。
晶振知识大普及
晶振术语解释1、晶振：即所谓石英晶体谐振器和石英晶体时钟振荡器的统称。
不过由于在消费类电子产品中，谐振器用的更多，所以一般的概念中把晶振就等同于谐振器理解了。
后者就是通常所指钟振。
2、分类。
首先说一下谐振器。
谐振器一般分为插件（Dip）和贴片（SMD）。
插件中又分为HC-49U、HC-49U/S、音叉型（圆柱）。
HC-49U一般称49U，有些采购俗称“高型”，而HC-49U/S一般称49S，俗称“矮型”。
音叉型按照体积分可分为3*8，2*6，1*5，1*4等等。
贴片型是按大小和脚位来分类。
例如7*5（0705）、6*3.5（0603），5*3.2（5032）等等。
脚位有4pin和2pin之分。
而振荡器也是可以分为插件和贴片。
插件的可以按大小和脚位来分。
例如所谓全尺寸的，又称长方形或者14pin，半尺寸的又称为正方形或者8pin。
不过要注意的是，这里的14pin和8pin都是指振荡器内部核心IC的脚位数，振荡器本身是4pin。
而从不同的应用层面来分，又可分为OSC(普通钟振)，TCXO（温度补偿），VCXO（压控），OCXO（恒温）等等。
3、基本术语。
我想这也是很多采购同学比较模糊的地方。
这里我选了一些常用的谐振器术语拿来做一下解释。
Frequency Tolerance（调整频差）：在规定条件下，在基准温度（25±2℃）与标称频率允许的偏差。
一般用PPm（百万分之）表示。
Frequency Stability(温度频差)：指在规定的工作温度范围内，与标称频率允许的偏差。
用PPm 表示。
Aging（年老化率）：在规定条件下，晶体工作频率随时间而允许的相对变化。
以年为时间单位衡量时称为年老化率。
Shunt Capacitance（静电容）：等效电路中与串联臂并接的电容，也叫并电容，通常用C0表示。
Load Capacitance（负载电容）：与晶体一起决定负载谐振频率fL的有效外界电容，通常用CL表示。
晶振基础知识word版
目录目录 (1)1 石英晶体的压电效应 (2)2 有源晶振和无源晶振 (2)2.1 无源晶振（crystal,resonator） (2)2.2 有源晶振（oscillator) (2)3 晶体的等效模型 (3)4 晶体的Q值 (3)5 石英晶体相关参数 (4)5.1 标称频率 (4)5.2 工作频率 (4)5.3 温度频差 (4)5.4 频率温度特性 (4)5.5 老化率 (6)5.6 负载电容： (7)5.7 激励电平的影响： (8)5.8 基频 (8)5.9 泛音 (8)6 晶振的封装 (8)6.1 直插型图例 (9)6.2 SMD型图例 (9)7 晶体生产工艺 (10)8 选型指南 (10)1石英晶体的压电效应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。
当外加交变电压的频率和晶体的固有频率相同时，振幅明显加大，发生谐振。
晶振便是利用晶体的这种效应制成的元器件。
2有源晶振和无源晶振2.1无源晶振（crystal,resonator）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. 通常信号质量和精度较差，需要精确匹配外围电路（电感、电容、电阻等），如需更换晶振时要同时更换外围的电路2.2有源晶振（oscillator)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.。
可以提供高精度的频率基准，信号质量也较无源晶振要好。
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，而且价格高普通晶振（PXO）：是一种没有采取温度补偿措施的晶体振荡器，在整个温度范围内，晶振的频率稳定度取决于其内部所用晶体的性能，频率稳定度在10-5量级，一般用于普通场所作为本振源或中间信号，是晶振中最廉价的产品温补晶振（TCXO）：是在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿，以达到在宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器。
晶振基础知识1
晶振基础知识（第一版）摘要：本文简单介绍了晶体谐振器和晶体振荡器的结构，工作原理，振荡器电路的分类，晶体振荡器的分类，晶振类器件的主要参数指标和石英晶体基本生产工艺流程。
一、振荡电路的定义，构成和工作原理 (2)二. 晶体振荡器分类： (16)三、石英晶体谐振器主要参数指标 (18)四、石英晶体振荡器主要参数指标 (19)五．石英晶体基本生产工艺流程 (26)一、振荡电路的定义，构成和工作原理1. 振荡器：不需外加输入信号，便能自行产生输出信号的电路，通常也被成为。
2. 振荡器构成：谐振器（选频或滤波）+驱动（谐振）电路构成振荡器电路。
3. 谐振器的种类有：RC 谐振器，LC 并联谐振器，陶瓷谐振器，石英（晶体）谐振器，原子谐振器，MEMS （硅）振荡器。
本文只讨论石英晶体谐振器。
石英谐振器的结构石英谐振器，它由石英晶片、电极、支架和外壳等部分组成。
它的性能与晶片的切割方式、尺寸、电极的设置装架形式，以及加工工艺等有关。
其中，晶片的切割问题是设计时首先要考虑的关键问题。
由于石英晶体不是在任何方向都具有单一的振动模式（即单频性）和零温度系数，因此只有沿某些方向切下来的晶片才能满足设计要求。
MountingclipsTop view of coverResonator普通晶振内部结构石英晶体振荡器主要由基座、晶片、IC 及外围电路、陶瓷基板（DIP OSC ）、上盖组成。
普通晶体振荡器原理图胶点 基座晶片Bonding 线IC4. 振荡电路的振荡条件：（1）振幅平衡条件是反馈电压幅值等于输入电压幅值。
根据振幅平衡条件，可以确定振荡幅度的大小并研究振幅的稳定。
（2）相位平衡条件是反馈电压与输入电压同相，即正反馈。
根据相位平衡条件可以确定振荡器的工作频率和频率的稳定。
（3）振荡幅度的稳定是由器件非线性保证的，所以振荡器是非线性电路。
（4）振荡频率的稳定是由相频特性斜率为负的网络来保证的。
（5）振荡器的组成必须包含有放大器和反馈网络，它们必须能够完成选频、稳频、稳幅的功能。
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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-49
DSX321G/221 G SM-14J DSV531SV DSX530G/840
G
DSA/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。
HZ赫兹 KHZ、MHZ
2、调整频差：在规定条件下，基准温度（常温25°C)时工作频率相对标称频率的允许偏离。
(PPM)
3、温度频差：在整个工作温度范围内，相对于基准温度时，工作频率的允许偏离。
4、负载电容CL：与晶体元件一起决定负载谐振频率的外置有效外界电容。
5、工作温度：晶体能稳定工作的温度范围。
6、工作电压：指有源晶振工作时的供电电压。
7、总频差：由于指定或多种原因引起的工作频率相对于标称频率的最大允许偏差。
主要由调整频差和温度频差构成。
8、基准温度：一般指25℃±2℃，对温控晶体元件是指控温范围的中点。
晶振的应用领域：
KDS介绍：
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。
而上海唐辉电子是日本大真空株式会社在中国的指定代理商，唐辉电子在PPTC自恢复保险丝、PTC热敏电阻、晶体谐振器、振荡器系列、高品质电容、电感和液晶屏产品、IC类等领域有很强的竞争力。
产品广泛应用在通信、电脑、消费类电子及网络产品、仪器仪表、工控系统、安防产品、电源供应器等产品上积极面对市场及客户的多方位要求，坚持以最好的品牌和最具竞争力的价格销售电子零件，为客户提供多元化的服务，务求充分满足客户的要求,致力于成为中国乃至世界最佳元器件供应商之一。
KDS产品目录：
1、SMD Crystal Resonators/MHz Band Crystal Resonators
2、SMD Tuning Fork Crystal Resonators/KHz Band Crystal Resonators
3、Miniature Crystal Resonators/MHz Band Crystal Resonators
4、Crystal Resonators/MHz Band Crystal Resonators
5、Tuning Fork Crystal Resonators/KHz Band Crystal Resonators
6、SPXO
7、VCXO
8、TCXO
9、VC-TCXO
10、SSXO
11、Filters
KDS销售网络：
KDS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。
日本KDS上海唐辉电子有限公司常年供应：
1，32.768KHZ各种型号现货；
2，水晶振动子；
3，水晶振动子/MHz帯水晶振动子；
4，音叉型水晶振动子/kHz帯水晶振动子；
5，基本波抑制オーバトーン水晶振动子/MHz帯水晶振动子；
6，水晶振动子/MHz帯水晶振动子〈カーエレクトロニクス用〉；
7，音叉型水晶振动子/kHz帯水晶振动子〈カーエレクトロニクス用〉；
KDS 晶振的型号解析：
KDS 晶振的型号一般都是以DS 开头的,当然这里的D 就是代表KDS 大真空株式会的社名了,KDS 晶振的型号字符有DSA，DSB，DSX，DST,DSO,DSV.DSF
DSA 开头的晶振型号是压控温补振荡器
DSB 开头的晶振型号是温补振荡器
DSO 开头的晶振型号是普通振荡器
DSX,DST 开头的晶振型号是无源晶振
DSV 开头的晶振型号压控振荡器
DSF 开头的是KDS 晶体滤波器。