晶振简介

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 ，晶振是一种机电 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。它是时钟电路中最重要的部件，它的作用 是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率晶振的结构石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的机电效应 制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：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）晶振，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。晶振常见的封装晶振的封装一般分为直插封装和贴片封装 直插封装一般为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体上的标识包括的信息为：封装类型、标称频率、生产厂商、 生产日期等。

20.0 F 8 E标称频率生產廠商生產年份的最後一個數字生產月份1 A2 B3 C4 D5 E6 F7 G8 H9 J10 11 12 K L M晶振的工作原理1.壓电效应：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， 这种物理现象称为壓电效应。 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。2.壓电谐振： 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，这种现象称为壓电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。 当晶振振荡时，机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十 mH——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0.0001pF ～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。 因此，我们可以把晶振等效为一个LC谐振回路，下面就是一个LC谐 振回路，当它发生谐振时，L1储存磁能，C1储存电能，能?就在磁能和电 能间相互转化，因此电路的两端就产生一个稳定频率的正弦波，它的频率 就是谐振频率。

下面就是晶振的等效电路L1:動態電感; C1:動態電容 R1:動態電阻 C0:靜態電容晶振的分类根据有没有起振电路分为无源晶振 有源晶振。 无源晶振和有源晶振 无源晶振 有源晶振。 无源晶振： 无源晶振： 无源晶振需要用CPU片内的振荡器。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CPU，而且价格 通常也较低。无源晶振相对于有源晶振而言其缺陷是信号质?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）。 有源晶振： 有源晶振： 有源晶振不需要CPU的内部振荡器，信号质?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。相对于无源晶振，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。 其实有源晶振就是无源晶振加上起振电路和正反饋电路组合而成的。按晶振的功能分为4类：普通晶体振荡（SPXO），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）。