为什么晶振尺寸越小,产品的灵活度越高
近年来，智能手机等移动设备、可穿戴式设备及IoT设备等使用智能的电子设备迅速普及。而且，为了提高产品的设计灵活度和可穿戴舒适度并确保配置新功能所用的空间，要求这些产品上搭载的元器件的尺寸和功耗降低到极限。以晶振为例，在智能硬件还未兴起的年代，3225贴片晶振使用较为广泛，2520也算是尺寸相对较小的无源晶振封装了。如今，智能产品上所搭载的无源晶振多以1612贴片晶振，2016贴片晶振为主。这些晶振由于体积过于渺小，需要放大镜甚至显微镜才能看清真实面目。电子元器件一致改小，那么它们之间的间距也会缩短，这样来，有个好处就是能让不同晶体管终端的电容量降低，从而提升它们的交换频率。因为每个晶体管在切换电子信号的时候，所消耗的动态功耗会直接和电流容量相关，从而使得运行速度加快，能耗变小。明白了这一点，也就不难理解为什么制程的数值越小，制程就越先进；元器件的尺寸越小，处理器的集成度越高，因此灵活度更高，处理器的功耗反而越低的道理了。
石英晶体振荡器的发展趋势
1、小型化、薄片化和片式化：为满足移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短小的要求，石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。例如TCXO这类器件的体积缩小了30～100倍。采用SMD封装的TCXO厚度不足2mm，目前5×3mm尺寸的器件已经上市。
2、高精度与高稳定度，目前无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm，VCXO的频率稳定度在10～7℃范围内一般可达±20～100ppm，而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001～5ppm，VCXO控制在±25ppm以下。
晶振的工作原理
晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，它是时钟电路中重要的部件，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，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。由于制造工艺不断提高，现在晶振的频率偏差、温度稳定性、老化率、密封性等重要技术指标都很好，已不容易出现故障，但在选用时仍可留意一下晶振的质量。晶振在应用具体起到什么作用微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路；RC（电阻、电容）振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。RC振荡器能够快速启动，成本也比较低，但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差，会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。
晶体振荡器技术指标
（1）总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的频差；
（2）频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的允许频偏；
（3）频率稳定预热时间：以晶体振荡器稳定输出频率为基准，从加电到输出频率小于规定频率允差所需要的时间；
（4）频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系；
（5）频率压控范围：将频率控制电压从基准电压调到规定的终点电压，晶体振荡器频率的小峰值改变量；
（6）压控频率响应范围：当调制频率时，峰值频偏与调制频率之间的关系；
（7）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；
（8）单边带相位噪声：偏离载波f处，一个相位调制边带的功率密度与载波功率之比。有的技术人员帮助您选型，欢迎您前来咨询！
以上信息由专业从事国军标振荡器加工的晶宇兴于2024/4/17 8:50:25发布
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