石英晶振频率

晶振的工作原理是什么？ [标签：电子资料]石英晶体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，这种物理现象称为压电效应，晶振就是根据压电效应研制而成。

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。

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，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。

它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。

提问者：bangbanghoutai浏览次数：1539 提问时间：2007-12-08 15:55姓名：帮帮笔名：bangbanghoutai等级：副连长 (三级)回答数： 6395 次通过率： 43.47%主营行业：精细化学品公司：擅长领域：阿里旺旺雅虎实战案例答案收藏答案收藏答案分享给好友最新回答者：woyige等级：列兵 (一级)回答的其他贡献者：woyige>>目录∙1、石英晶体振荡器的结构∙2、压电效应∙3、符号和等效电路∙4、谐振频率∙5、石英晶体振荡器类型特点∙6、石英晶体振荡器的主要参数∙7、石英晶体振荡器的发展趋势∙8、石英晶体振荡器的应用1、石英晶体振荡器的结构编辑本段石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压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），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。

下图是一种金属外壳封装的石英晶体结构示意图。

2、压电效应编辑本段若在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，这种物理现象称为压电效应。

首先HC-49S HC-49U HC-49SMd都是石英晶振的封装类别，无源晶振系列，是现在石英晶振使用较广的几个产品，因其造价成本较低精度稳定度等符合民用电子设备，所以受到工厂的喜欢。

水晶材质（二氧化硅）的芯片材料的压电特性可以能将电能与机械能相互转换，产生稳定的频率。

HC-49S （12mhz）属于直插式石英晶振封装，直插2脚，高壳体积为
10.5*4.5*3.5MM 矮壳体积10.5*5*.0*2.5MM 属国际通用标准，普通参数标准负载电容为20PF（12PF 16PF 30PF等）精度为±20PPM ±50ppm等电阻120Ω，参数标准方面跟HC-49U 49SMD无差别。

同时也有称为HC-49US封装
HC-49U，也是直插式2脚晶振，体积为11*4.5*13.4mm，功能应用跟HC-49S几乎无差别，因体积较49S大，造成电路板空间的浪费且造价成本较高现在已经渐渐被HC-49S封装所代替。

注意一点的是HC-49U跟HC-49US是不同的，HC-49US 指的是HC-49S而不是49U.
HC-49SMD,俗称“假贴片”，这个是贴片式2脚晶振了除了引脚，其他参数跟HC-49S一样，1体积10.5*4.5*3.5MM，确切的说 HC-49SMD是通过将HC-49S压扁脚-套上垫片-剪脚压紧-编带等生产工序加工而来，因材料以及加工成本的增加所以会比HC-49S造价要贵，常用频点有8MHZ 12MHZ 11.0592M 13.560MHZ 等
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fpga的晶振
FPGA的晶振是一种重要的时钟源，在数字电路中起着关键的作用。

晶振的主要作用是提供一个稳定的时钟信号，以保证 FPGA 内部的各种运算和数据传输的同步性和正确性。

FPGA 的晶振一般采用石英晶体振荡器，其工作原理是利用石英晶体在机械振动下产生的电荷和放电现象来产生稳定的高频振荡信号。

常见的晶振频率有 50MHz、100MHz、125MHz、200MHz 等。

在 FPGA 中，晶振的频率决定了 FPGA 的最大工作速度。

因此，选择合适的晶振频率非常重要。

一般来说，晶振的频率应略高于 FPGA 的最大工作速度，以确保 FPGA 在最大频率下能够正常工作。

同时，晶振的质量也会影响 FPGA 的工作稳定性和可靠性。

除了频率外，晶振的精度和稳定性也是选择晶振时需要考虑的重要因素。

晶振的精度越高，其输出的时钟信号就越稳定，可以提高FPGA 的工作精度和稳定性。

因此，一般情况下，选择精度高、稳定性好的晶振可以更好地满足 FPGA 的应用需求。

总之，FPGA 的晶振是数字电路中非常重要的一部分，其稳定性和精度直接影响着 FPGA 的工作效果和可靠性。

因此，在选择晶振时，需要根据 FPGA 的实际应用需求，选择合适的频率、精度和稳定性的晶振。

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晶振频率和对应的应用非常广泛，以下是一些常见的晶振频率及其应用领域：
1. 25MHz：常用于主板时序控制和数据同步，如电脑主板。

2. 14.318MHz：广泛用于通信设备，如手机、无线网络、蓝牙等。

3. 12MHz：用于一些计时器和频率发生器，以及电脑键盘和鼠标的时钟信号。

4. 16.9344MHz：用于无绳电话和一些无线通信设备。

5. 32.768KHz（32.768千赫兹）：非常常见，用于各种传感器、计时器、温度计、压力计等测量设备。

同时，也是许多微控制器（MCU）的时钟源。

6. 10MHz、20MHz、50MHz：这些频率常用于高速通信，如以太网、无线通信等。

7. 40MHz、44MHz：用于一些高速数据处理和通信设备，如某些类型的无线网络和蓝牙设备。

8. 100MHz、200MHz：这些高频晶振用于高速数据转换器、高频通信和某些类型的雷达系统。

9. 1GHz及以上：常用于无线通信、卫星通信、高速数据处理等领域。

以上频率只是常见晶振频率的一部分，实际应用中可能会根据具体需求使用不同频率的晶振。

此外，晶振的应用领域还会受到其物理特性、稳定性和精确度等因素的影响。

石英晶振频率石英晶振频率是指石英晶体在电场作用下产生的机械振动频率。

它是现代电子技术中广泛应用的一种基础元器件，被广泛应用于通信、计算机、仪器仪表等领域。

本文将从以下几个方面详细介绍石英晶振频率。

一、石英晶体的基本结构和性质石英晶体是由SiO2分子通过共价键连接而成的晶体，具有高硬度、高化学稳定性、高温稳定性等特点。

其结构为三角形六方晶系，具有对称性和周期性。

二、石英晶振频率的产生原理当外加电场作用于石英晶体上时，会使其分子发生机械振动，并且在某些特定条件下，这种振动呈现出固有频率。

这个固有频率就是所谓的石英晶振频率。

三、影响石英晶振频率的因素1. 晶体尺寸：尺寸越小，固有频率越高。

2. 晶体厚度：厚度越薄，固有频率越高。

3. 晶体形状：不同形状的晶体具有不同的固有频率。

4. 晶体纯度：晶体纯度越高，固有频率越稳定。

5. 温度：温度变化会改变晶体的物理结构，从而影响固有频率。

四、石英晶振频率的应用1. 通信领域：用于无线电通信、卫星通信等领域，作为时钟源、频率合成器等元器件。

2. 计算机领域：用于计算机内部时钟源、CPU时钟等元器件。

3. 仪器仪表领域：用于精密测量仪器、医疗设备等领域，作为稳定的时钟源和频率源。

五、石英晶振频率的发展趋势随着科技的发展和需求的不断增加，对于更高精度、更高稳定性的石英晶振频率的需求也越来越大。

目前已经出现了各种新型石英晶振器件，如MEMS型石英振荡器、表面声波滤波器等。

这些新型设备在小尺寸、低功耗、高可靠性等方面都具有优势，将会在未来的应用中得到更广泛的应用。

六、总结石英晶振频率是现代电子技术中不可或缺的基础元器件，其固有频率受到多种因素的影响。

随着科技的不断发展，对于更高精度、更高稳定性的石英晶振频率需求也越来越大。

未来随着新型石英晶振器件的出现，石英晶振频率在各个领域中将会得到更广泛的应用。

晶振分类1.陶瓷晶振陶瓷晶振是属于压电材料频率元件，常规分为两种压电材料，1）压电陶瓷材料，2）压电石英材料。

陶瓷晶振别名又叫陶振；在中国晶振厂家经常这样叫法。

陶瓷晶振是根据他内部的芯片采用的“压电陶瓷芯片材料”而得名，封装一般采取塑封外形尺寸为7.5*9*3.5（单位：毫米），代表产品：455KHZ系列；还有一种是采取环氧树脂和酚醛混合物作为包封材料，经过高温固化形成为硬质陶瓷材料的外壳，一般为棕色和蓝色，代表产品：ZTT4.0MHZ。

频率精度按照国际通用标准表示为：千分之三和千分之五2.石英晶振石英晶振就是用石英材料做成的石英晶体谐振器，俗称晶振。

起产生频率的作用，具有稳定，抗干扰性能良好的特性，广泛应用于各种电子产品中。

3.硅晶振MEMS振荡器，俗称：硅晶振。

是一种采用半导体标准半导体工艺制程，将先进的MEMS 微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System）与CMOS电路技术相结合的高性能全硅时钟频率元件，彻底解决有人工大量参与生产的石英振荡器稳定性不高，频率有限，尺寸较大，品质一致性差，易停振、不起振、温漂大、备货时间长，并且受材料特性限制产能等一系列问题。

2.1石英晶振2.1.1有源晶振在电子学上，通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等)，而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。

电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。

无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal(晶体)，而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。

无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较大。

石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日，甚至10^-11。

例如10MHz的振荡器，频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。

晶振主要参数晶振是一种电子元件，可以将电信号转换成机械振动信号，广泛应用于电子产品中。

晶振的主要参数包括频率、精度、稳定性、温度系数、负载能力等。

1. 频率：晶振的频率是指其振荡的频率，通常用赫兹（Hz）表示。

不同的应用需要不同的频率，常见的频率有4MHz、8MHz、16MHz等。

频率越高，晶振的精度和稳定性就越高，但成本也越高。

2. 精度：晶振的精度是指其输出频率与标称频率之间的偏差，通常用ppm（百万分之几）表示。

例如，一个10MHz的晶振，如果其精度为±50ppm，那么其实际输出频率可能在10MHz的基础上偏差不超过500Hz。

精度越高，晶振的稳定性就越好，但成本也越高。

3. 稳定性：晶振的稳定性是指其输出频率在长时间使用中的变化程度，通常用ppm/年表示。

例如，一个10MHz的晶振，如果其稳定性为±10ppm/年，那么在一年的时间内，其输出频率可能会发生不超过100Hz的变化。

稳定性越高，晶振的可靠性就越好，但成本也越高。

4. 温度系数：晶振的温度系数是指其输出频率随温度变化的程度，通常用ppm/℃表示。

例如，一个10MHz的晶振，如果其温度系数为±10ppm/℃，那么在温度变化1℃的情况下，其输出频率可能会发生不超过100Hz的变化。

温度系数越小，晶振的稳定性就越好，但成本也越高。

5. 负载能力：晶振的负载能力是指其能够驱动的负载电容的大小，通常用pF表示。

例如，一个10MHz的晶振，如果其负载能力为20pF，那么其输出频率可能会因为负载电容的变化而发生不超过100Hz的变化。

负载能力越大，晶振的适用范围就越广，但成本也越高。

总之，晶振的主要参数包括频率、精度、稳定性、温度系数、负载能力等，不同的应用需要不同的参数。

在选择晶振时，需要根据具体的应用需求来选择合适的晶振，以保证系统的稳定性和可靠性。

有源晶振车规标准想必晶说到晶振大家应该都不陌生，那大家对于细分的汽车级晶振大家又知道有多少？车规级晶振，汽车晶振等；是指对使用在汽车或车载设备上的如汽车导航设备、安全设备、ADAS（ 自动驾驶辅助系统）等应用中的符合AEC-Q200技术标准的晶体振荡器、晶体谐振器、传感器、陀螺仪等频率元器件的一个约定俗成的叫法。

且汽车中使用的电子产品的严格要求并不是指定汽车规定等级。

据悉，一辆汽车使用的石英晶振达到了200个左右，分布在汽车其他不同部位。

发动机引擎部位的结晶度的工作温度要求非常严格，而工作温度必须满足-40~125℃或-40~150℃。

音响、导航等系统对工作温度范围没有很高指标。

那么具体车规级晶振特性及车规级对晶振标准又有哪些要求？车规级晶振特性为了实现消费级、工业级、车规级等的（温度差异，往往采用不同的材质甚至不同的工艺。

比如消费级和工业级用塑封或树脂封装，车规级用陶瓷封装。

陶瓷封装的晶振有哪些优良特性：1、耐湿性好，不易产生微裂现象。

2、汽车在运动的环境中工作。

对不同型号车规级晶振而言，振动和冲击的要求水准会比消费电子产品高很多。

车规级晶振需具备耐热、耐振、耐撞击等优良的耐环境特性；在极端严酷的环境条件下也能发挥稳定的起振特性；满足无铅焊接的回流温度曲线要求；符合AEC-Q200标准。

所以要通过抗热冲击性实验及温度循环实验。

3、热膨胀系数小，热导率高。

4、其气密性能满足高密封的高要求，绝缘性和气密性好，芯片和电路不受周围环境影响。

5、能有效的遮蔽可见光及极好的反射红外线 避光性好）；还能满足光学相关产品的低反射要求。

6、在相同的可靠性要求下，系统组成的部件和环节越多，对组件的可靠性要求越高。

汽车零部件的要求通常用PPM 百万分之一）来描述，因此，汽车设计寿命均为15年20W 公里左右，汽车规定级部件的寿命要求不能低于汽车设计寿命。

7、为了达到消费级、工业级、车规级等的温差，往往与其他材料甚至其他工艺不同。