時(shí)鐘（clock）電路就像人體的心臟，決定了數(shù)字世界的一切行為，因此所有的處理器、DSP、乃至FPGA的數(shù)字邏輯都要被“時(shí)鐘”驅(qū)動(dòng)。

如何產(chǎn)生時(shí)鐘？多數(shù)硬件工程師對(duì)此覺得不以為然，不就是用“晶振”么？但細(xì)究下去，卻發(fā)現(xiàn)真正了解“晶振”如何使用的并不多。不信你回答如下的幾個(gè)問題：

為啥叫“晶”振？是什么“晶”，“晶”又是如何“振”的？

下面的圖中，2條腿的和4條腿的有什么區(qū)別？內(nèi)部構(gòu)成、工作頻率范圍？它們的準(zhǔn)確的英文名字分別是什么？

上圖中其它的器件都是什么？為什么有不同的形狀和不同的管腳？

下圖的CPU/處理器外面的Xt器件的頻率為什么標(biāo)注的是1-20MHz？能不能到50MHz？為什么？

四條腿的器件最高工作頻率能夠多高？

我們經(jīng)常看到計(jì)算機(jī)的主頻高達(dá)2.7GHz，WiFi通信也常聽到2.4GHz和5.8GHz晶振，這么高的頻率是如何產(chǎn)生的？

在很多系統(tǒng)中往往需要多個(gè)不同頻率、不同相位的時(shí)鐘信號(hào)，如何通過一個(gè)晶振得到這些時(shí)鐘信號(hào)？

除了兩條腿、四條腿的“晶振”器件之外，你還知道哪些能夠產(chǎn)生時(shí)鐘的方法？他們的優(yōu)勢(shì)和局限性都是什么？

在PCB設(shè)計(jì)的時(shí)候時(shí)鐘電路部分如何做相關(guān)器件的布局、布線？

無源晶振（Crystal）實(shí)物（右）、原理圖符號(hào)（左上）、等效電路（左下）

無源晶振（Crystal）和有源晶振（Oscillator）的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

下面是從網(wǎng)上看到的一段針對(duì)“晶振”的簡(jiǎn)單介紹，覺得有點(diǎn)營養(yǎng)，貼到這里，供大家參考。

我們只知道晶振是一種頻率元器件，而對(duì)于晶振有分基頻晶振和泛音（也稱為諧波）晶振的人可能少之又少。那么什么是基頻晶振，什么又是泛音晶振了，兩種在電路中的使用有什么區(qū)別了。

晶振的振動(dòng)就像彈簧；晶體的振動(dòng)頻率和石英晶體的面積、厚度、切割取向等有關(guān)。

越長的抖得越慢

越粗的抖得越慢

越軟的抖得越慢

不過太短太細(xì)太硬的抖不起來。

晶振是機(jī)械振動(dòng)，具有機(jī)械振動(dòng)的特征：形狀、幾何尺寸、質(zhì)量等，決定振動(dòng)頻率。

晶振普遍由石英材質(zhì)或者陶瓷材質(zhì)加上內(nèi)部的晶片組合而成晶振，而晶振的頻率大小取決于晶片的厚度影響。首先，在制作工藝來講，晶片大小以及晶片厚薄與晶振的頻率密切相關(guān)，一般來講，石英晶振的頻率越高，需要的石英晶片越薄。

比如40MHz的石英晶體所需的晶片厚度是41.75微米，這樣的厚度還算可以做到，但100MHz的石英晶體，所需的晶片厚度則是16.7微米。即使厚度可做到但損耗非常高，製成成品後輕輕一跌晶片就碎裂。所以一般在高頻的晶體就要采用三次泛音、五次泛音、七次泛音的技術(shù)來達(dá)到了。比如基頻為20MHz的晶體，五次泛音之后就可以得到100MHz的晶體。

一般以經(jīng)驗(yàn)來講，40MHz以下基本都是基頻晶振，而40MHz以上，則是泛音晶振了。因此，我們不難理解，為什么很多有源晶振頻率基本都算高頻的，并且成本也相對(duì)比較貴，有源晶振的成本除了內(nèi)部晶片較薄以外，再就是自身有加一個(gè)振蕩片。

那么基頻晶振和泛音晶振在使用上又會(huì)有什么不同了？兩者在使用上肯定是有區(qū)別的，比如基頻的晶體，只需要接入適當(dāng)?shù)碾娙菥涂梢怨ぷ鳎阂?strong>晶振則需要電感和電容配合使用才可振出泛音頻率，否則就只能振出基頻了。

文章由啟和科技編輯