晶振的參數(shù)有哪些

晶發(fā)電子晶振廠家的產(chǎn)品涵蓋了從低頻到高頻的各種石英晶體諧振器、晶體振蕩器，包括HC-49/S、HC-S/SMD、HC-46SSMD、SMD諧振器、SMD振蕩器及圓柱26、38系列等，能滿足不同領(lǐng)域和不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

晶發(fā)電子晶振廠家

一、頻率

晶振的頻率是指晶體振蕩器的固有頻率。晶振的頻率通常以MHz為單位，常見頻率有4MHz、8MHz、16MHz等等。頻率是晶振的基本參數(shù)，也是影響到振蕩器整個(gè)性能的重要參數(shù)。

二、穩(wěn)定度

晶振的穩(wěn)定度是指在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，晶振的頻率穩(wěn)定度。穩(wěn)定度可以用ppm(百萬(wàn)分之一)和ppb(十億分之一)來(lái)計(jì)量。常見的晶振穩(wěn)定度在10ppm-100ppm之間。穩(wěn)定度好的晶振在溫度變化時(shí)頻率變化小，系統(tǒng)也更穩(wěn)定。

三、精度

晶振的精度是指在實(shí)際工作條件下，晶振輸出的頻率與設(shè)定頻率之間的差值。精度的計(jì)量單位也是ppm或ppb。精度高的晶振，輸出的頻率和設(shè)定頻率之間的偏差更小。

四、載波

晶振的載波是指晶振輸出的頻率所對(duì)應(yīng)的電磁波。載波頻率是決定通訊帶寬的重要因素。例如在無(wú)線電通訊中，需要用到載波頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

五、振幅

晶振的振幅是指輸出波形的振幅值。振幅通常被稱為輸出信號(hào)的電平，用來(lái)表示晶振輸出信號(hào)的強(qiáng)度大小。正確選擇晶振的振幅可以有效提高系統(tǒng)抗干擾能力和信號(hào)傳輸距離。

總之，正確地選擇晶振的主要參數(shù)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工作過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，這也是保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和信號(hào)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。希望本文對(duì)晶振主要參數(shù)的理解有所幫助。

一、概述

晶振是有源晶振的簡(jiǎn)稱，又叫振蕩器。英文名稱是oscillator。

晶體則是無(wú)源晶振的簡(jiǎn)稱，也叫諧振器。英文名稱是crystal，電路上簡(jiǎn)稱為XTAL。

無(wú)源晶振(晶體)：需要借助時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號(hào)。

有源晶振(晶振)：內(nèi)部有時(shí)鐘電路，只需供電便可產(chǎn)生振蕩信號(hào)。

有源晶振內(nèi)部是包含了一個(gè)無(wú)源晶振，然后再將阻容、放大等電路也包含進(jìn)去。

晶體單元的特性取決于切割工藝，不同的切割方式?jīng)Q定了晶振的性能或參數(shù)，主要有三種：

音叉型(Turning Fork)：頻率主要是KHz級(jí)，比如32.768KHz;

AT-Cut型：頻率主要是MHz，比如12MHz、26MHz、125MHz;

SAW型：頻率為百M(fèi)Hz、甚至GHz。

石英晶振結(jié)構(gòu)圖：

晶體振蕩原理是壓電效應(yīng)：

二、參數(shù)

標(biāo)稱頻率(Normal Frequency) F0：電路設(shè)計(jì)上所需的實(shí)際頻率。

振動(dòng)模式(Mode of Oscillation)：按照切割工藝來(lái)劃分的。

負(fù)載電容(Load Capacitance)CL：在電路中跨接晶振兩端總的外界有效電容;要等于或接近晶振數(shù)據(jù)手冊(cè)給出的數(shù)值才能使晶振按照預(yù)期工作;比較通常使用的24MHz晶振負(fù)載電容是20pF;

靜態(tài)電容C0：以石英晶片為介電材料和兩個(gè)電極之間的電容;很多晶振規(guī)格里是<3pF的;

等效電阻：晶體上的等效ESR。

調(diào)整頻偏(Frequency Tolerance)：在確定的負(fù)載電容下，振蕩頻率的偏差。

頻偏：常溫頻偏+溫度頻偏<芯片要求頻偏。

溫度頻偏(Temperature Tolerance)：高溫時(shí)所帶來(lái)的頻率偏差。通常有溫度要求的，要選用10ppm。

激勵(lì)功率：振蕩需要的功率。主控端的輸出激勵(lì)功率不能太大，正常會(huì)串電阻，防止給到晶體的激勵(lì)功率偏大，造成晶體的損壞。

老化率：隨著使用時(shí)間，頻偏會(huì)加大。

三、設(shè)計(jì)電路

Xin和Xout的內(nèi)部一般是一個(gè)施密特反相器，反相器是不能驅(qū)動(dòng)晶體震蕩的。因此，在反相器的兩端并聯(lián)一個(gè)電阻，由電阻完成將輸出的信號(hào)反向180度反饋到輸入端形成負(fù)反饋，構(gòu)成負(fù)反饋放大電路。

Rf：反饋電阻(主控端內(nèi)置或外接);

Rd：限流電阻(預(yù)防晶振過(guò)驅(qū)，限制振蕩幅度);

Cg和Cd：負(fù)載電容;

電路中負(fù)載電容計(jì)算法：

CL=Cg*Cd/(Cg+Cd)+CPAR

Cg、Cd：負(fù)載電容;

CPAR：電路布線雜散電容及引腳寄生電容(2pF---9pF)。

輸出頻率F與寄生電容是反比的：

當(dāng)電路中心頻率偏大時(shí)，說(shuō)明負(fù)載電容CL偏小，增加Cg、Cd容值。

當(dāng)電路中心頻率偏小時(shí)，說(shuō)明負(fù)載電容CL偏大，減小Cg、Cd容值。

四、負(fù)阻

4.1 負(fù)電阻

英文：Negative Resistance

英文簡(jiǎn)稱：– R

單位符號(hào)：Ω

負(fù)電阻不是晶振的內(nèi)置參數(shù)， 但卻是振蕩線路設(shè)計(jì)時(shí)，很重要的性能指標(biāo)。

是電路放大器(AMP)注入能量的大小用電阻來(lái)表示(是提供功率的器件，相當(dāng)于激勵(lì)源)。

是保證振蕩器穩(wěn)定振蕩并具有一定余量的重要指標(biāo)。

是用阻抗表示的振蕩電路信號(hào)放大能力。

4.2 等效電路

在石英晶體振蕩狀態(tài)下，從石英振蕩體的兩端看振蕩回路時(shí)，能以等值輸入電容Ci和等值輸入電阻-Ri的串聯(lián)回路來(lái)表示，而石英晶體本身則成為等值的有效電感LL和有效電阻RR的串聯(lián)回路。

晶振是一種能夠穩(wěn)定產(chǎn)生高精度時(shí)鐘信號(hào)的振蕩器，它是電子設(shè)備中常見的重要組成部分。晶振的性能直接影響到系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)精度和可靠性，因此在選擇晶振時(shí)需要關(guān)注其主要參數(shù)，本文將對(duì)晶振的主要參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

頻率

頻率是晶振最基本的參數(shù)，它決定了晶振輸出的時(shí)鐘信號(hào)的頻率。晶振的頻率一般在幾kHz到幾十MHz之間，不同應(yīng)用需要的頻率不同。因此，在選擇晶振時(shí)需要確保其輸出頻率能夠滿足系統(tǒng)的時(shí)鐘要求。

頻率穩(wěn)定度

頻率穩(wěn)定度指晶振在一定時(shí)間范圍內(nèi)輸出頻率的變化范圍，是衡量晶振精度的重要參數(shù)。晶振的頻率穩(wěn)定度通常用ppm(百萬(wàn)分之幾)或者ppb(十億分之幾)來(lái)表示，一般情況下，頻率穩(wěn)定度越高，晶振輸出的時(shí)鐘信號(hào)精度越高，成本也越高。在選擇晶振時(shí)需要根據(jù)具體應(yīng)用要求選擇頻率穩(wěn)定度合適的晶振。

溫度穩(wěn)定度

溫度穩(wěn)定度指晶振在溫度變化時(shí)輸出頻率的變化范圍，是影響晶振穩(wěn)定性的重要因素。一般情況下，晶振的溫度穩(wěn)定度越高，晶振的性能越好，但成本也越高。在選擇晶振時(shí)，需要考慮系統(tǒng)的工作溫度范圍，選擇具有合適溫度穩(wěn)定度的晶振。

負(fù)載能力

負(fù)載能力指晶振能夠驅(qū)動(dòng)的最大負(fù)載電容，是決定晶振性能和可靠性的重要參數(shù)。晶振的負(fù)載能力一般在幾pF到幾十pF之間，不同應(yīng)用需要的負(fù)載能力不同。在選擇晶振時(shí)，需要根據(jù)系統(tǒng)的電路特性和負(fù)載電容需求選擇合適的晶振。

工作溫度范圍

晶振的工作溫度范圍是指晶振能夠正常工作的溫度范圍。一般情況下，晶振的工作溫度范圍越寬，晶振的應(yīng)用范圍就越廣泛。在選擇晶振時(shí)，需要 考慮系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作溫度范圍，選擇具有合適工作溫度范圍的晶振。