什么是晶体振荡器
有一些电子设备需要频率高度稳定的交流信号,而LC振荡器稳定性较差,频率容易漂移(即产生的交流信号频率容易变化)。在振荡器中采用一个特殊的元件——石英晶体,可以产生高度稳定的信号,这种采用石英晶体的振荡器称为晶体振荡器。
在石英晶体上按一定方位切下薄片,将薄片两端抛光并涂上导电的银层,再从银层上连出两个电极并封装起来,这样构成的元件叫石英晶体谐振器,简称石英晶体,在他的外围加上起振电路就是晶体振荡器了。

晶体振荡器基本知识
1、概念:电路上为一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,有两个谐振点,较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。
这两个频率接近,再很窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,只要在晶振的两端并联上合适的电容就可以组成并联谐振电路。
2、选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率;
3、分类:无源晶振(crystal,晶体)、有源晶振(oscillator,振荡器);
4、振荡原理:压电效应;
5、压电谐振:当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(决定于晶片的尺寸)相等时,机械振动的幅度急剧增加;
6、石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC来共同作用工作的;
振荡器直接应用于电路中,谐振器的工作一般需要提供3.3V的电压来维持工作。
振荡器比谐振器多了一个重要的技术参数:谐振电阻(RR);
7、Q值:衡量电感的主要参数,指电感器再某一频率的交流下工作时,所呈现的感抗与等效损耗电阻之比。
Q值越高,损耗越小,效率越高;

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。

普通晶振和温补晶振
1、普通晶振
普通晶体振荡器(SPXO)是简单的晶体振荡器,它是由晶体元件与振荡电路按设计要求,集成装配在PCB电路板上并用金属外壳封装而成的频率器件,通常用作微处理器的时钟器件。
2、温补晶振
温度补偿晶体振荡器(TCXO),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。一般模拟式温补晶振采用热敏补偿网络。补偿后频率精度更高,,由于其良好的开机特性、优越的性能价格比及功耗低、体积小、环境适应性较强等多方面优点,通常用于通信设备,如手机,GPS定位等。

以上信息由专业从事工业高可靠晶振振荡器厂家的晶宇兴于2025/8/19 22:48:04发布
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