晶振簡介製作人:成 製作人 成 勇 2008年9月19日 年 月 日什么是晶振晶振即石英晶體諧振器和石英晶體時鐘振蕩器的統(tǒng)稱。 不過由于在消費類電子產(chǎn)品中，諧振器用的更多，所以一般 的概念中把晶振就等同于諧振器理解了 ，晶振是一種機電 器件，是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電 極焊上引線做成。它是時鐘電路中最重要的部件，它的作用 是向顯卡、網(wǎng)卡、主板等配件的各部分提供基準頻率晶振的結(jié)構(gòu)石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的機電效應(yīng) 制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定 方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等）晶振，在 它的兩個對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個電極上各焊一根引線接到 管腳上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或 晶體、晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料 封裝的。晶振常見的封裝晶振的封裝一般分為直插封裝和貼片封裝 直插封裝一般為HC-49系列 、HC-51系列和 UM系列SMD表面貼系列：85032晶振本體上的標識晶振本體上的標識包括的信息為：封裝類型、標稱頻率、生產(chǎn)廠商、 生產(chǎn)日期等。

20.0 F 8 E標稱頻率生產(chǎn)廠商生產(chǎn)年份的最後一個數(shù)字生產(chǎn)月份1 A2 B3 C4 D5 E6 F7 G8 H9 J10 11 12 K L M晶振的工作原理1.壓電效應(yīng)：石英晶體的兩個電極上加一電場，晶片就會產(chǎn)生機械變形。反 之，若在晶片的兩側(cè)施加機械壓力，則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場， 這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。 如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會產(chǎn)生機械振動，同時晶片的 機械振動又會產(chǎn)生交變電場。2.壓電諧振： 在一般情況下，晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當 外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大 得多，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，它與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似。 當晶振振蕩時，機械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十 mH——幾百mH。晶片的彈性可用電容C來等效，C的值很小，一般只有0.0001pF ～0.1pF。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效，它的數(shù)值約為100。 由于晶片的等效電感很大，而C很小，R也小，因此回路的品質(zhì)因數(shù)Q很大， 可達1000～10000。 因此，我們可以把晶振等效為一個LC諧振回路，下面就是一個LC諧 振回路，當它發(fā)生諧振時，L1儲存磁能，C1儲存電能，能?就在磁能和電 能間相互轉(zhuǎn)化，因此電路的兩端就產(chǎn)生一個穩(wěn)定頻率的正弦波，它的頻率 就是諧振頻率。

下面就是晶振的等效電路L1:動態(tài)電感; C1:動態(tài)電容 R1:動態(tài)電阻 C0:靜態(tài)電容晶振的分類根據(jù)有沒有起振電路分為無源晶振 有源晶振。 無源晶振和有源晶振 無源晶振 有源晶振。 無源晶振： 無源晶振： 無源晶振需要用CPU片內(nèi)的振蕩器。無源晶體沒有電壓的問題，信 號電平是可變的，也就是說是根據(jù)起振電路來決定的，同樣的晶體可以 適用于多種電壓，可用于多種不同時鐘信號電壓要求的CPU，而且價格 通常也較低。無源晶振相對于有源晶振而言其缺陷是信號質(zhì)?較差，通 常需要精確匹配外圍電路（用于信號匹配的電容、電感、電阻等）。 有源晶振： 有源晶振： 有源晶振不需要CPU的內(nèi)部振蕩器，信號質(zhì)?好，比較穩(wěn)定，而且連 接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構(gòu)成 的PI型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要 復(fù)雜的配置電路。有源晶振通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接 輸出，四腳接電壓。相對于無源晶振，有源晶振的缺陷是其信號電平是 固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價格高。 其實有源晶振就是無源晶振加上起振電路和正反饋電路組合而成的。按晶振的功能分為4類：普通晶體振蕩（SPXO），電壓控制式晶體振蕩器（VCXO），溫度補償 式晶體振蕩（TCXO），恒溫控制式晶體振蕩（OCXO）。