晶振的主要参数及其对电路的影响

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。

晶振与晶体的参数详解晶振和晶体是电子器件中常见的元器件，被广泛应用于各种电子设备中。

下面将详细解释晶振和晶体的参数及其作用。

首先，我们来解释一些晶振的参数：1.频率：晶振频率是指晶振器产生的振荡信号的频率。

晶振的频率通常通过外部电路进行调节，可以根据需要选择不同的频率值。

2.稳定度：晶振的稳定度是指晶振器在一段时间内产生的频率变化范围。

晶振的稳定度越高，产生的频率变化越小，可以提供更稳定、可靠的时钟信号。

3.温度系数：晶振的温度系数是指晶振器频率随温度变化的比例。

温度系数越小，晶振器的频率随温度变化的影响越小。

4.驱动能力：晶振的驱动能力是指晶振器输出信号的电流或电压幅度。

不同的应用场景需要不同幅度的驱动能力。

5.电源电压：晶振器需要一定的电源电压才能正常工作，通常以工作电压范围表示。

接下来，我们来解释一些晶体的参数：1.晶体结构：晶体的结构是指晶体的原子排列方式。

晶体结构可以分为立方晶体、六方晶体、斜方晶体等。

2.晶体尺寸：晶体尺寸是指晶体的长度、宽度和厚度。

晶体的尺寸可以影响晶体的振荡频率和稳定度。

3.谐振频率：晶体的谐振频率是指晶体在特定尺寸和结构下能够实现最佳振荡的频率。

4.谐振模式：晶体的谐振模式是指晶体在振荡时所产生的振动模式，可以分为纵向谐振模式、横向谐振模式等。

5.振荡电路：晶体需要通过外部的振荡电路来产生振荡信号。

振荡电路的设计和参数设置可以影响晶体的性能和稳定度。

晶振和晶体在电子设备中具有重要的作用，主要用于提供稳定的时钟信号和振荡信号。

晶振器通过晶体的振荡产生稳定的信号，可以被用作时钟信号源，用于同步控制电路的工作。

晶振器通常被广泛应用于各种电子设备中，例如计算机、通信设备、汽车电子等。

总结起来，晶振和晶体在电子器件中扮演重要角色，他们的参数和性能直接影响着整个电子设备的稳定性和可靠性。

只有合理选择和使用晶振和晶体，才能确保电子设备的正常工作和性能表现。

石英晶体振荡器的主要参数
晶振的主要参数有标称频率，负载电容、频率精度、频率稳定度等。

不同的晶振标称频率不同，标称频率大都标明在晶振外壳上。

如常用一般晶振标称频率有：48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz～40.50 MHz等，对于特别要求的晶振频率可达到1000 MHz以上，也有的没有标称频率，如CRB、ZTB、Ja等系列。

负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部全部有效电容之和，可看作晶振片在电路中串接电容。

负载频率不同打算振荡器的振荡频率不同。

标称频率相同的晶振，负载电容不肯定相同。

由于石英晶体振荡器有两个谐振频率，一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振：另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。

所以，标称频率相同的晶振互换时还必需要求负载电容一至，不能冒然互换，否则会造成电器工作不正常。

频率精度和频率稳定度：由于一般晶振的性能基本都能达到一般电器的要求，对于高档设备还需要有肯定的频率精度和频率稳定度。

频率精度从10^(-4)量级到10^(-10)量级不等。

稳定度从±1到±100ppm不等。

这要依据详细的设备需要而选择合适的晶振，如通信网络，无线数据传输等系统就需要更高要求的石英晶体振荡器。

因此，晶振的参数打算了晶振的品质和性能。

在实际应用中要依据详细要求选择适当的晶振，因不同性能的晶振其价格不同，要求越高价格也越贵，一般选择只要满意要求即可。

1。

单片机晶振PPM小参数，大作用来了解下大家都知道电子元件是电路设计中一个很关键的所在，电路的精准直接关乎使用这颗晶振的产品的质量问题，但是最重要的体现在于一个小参数那就是晶振的PPM值，即精度电容值。

精度值越低表明这颗电子元件越精度越精确，使用起来越耐用和反应出来的效果就越好。

那么，你知道晶振电路中的PPM吗?PPM这个小参数，是如何产生大作用。

了解下，个人观点，如有错误请指出。

为了让大家更清楚些我们演示一个贴片晶振的PPM误差公式1：120ppm,27M的晶振,频率的误差= 120/100万*27M=3240Hz晶振的精度决定时钟的计时准确度。

2：所配晶振频率：32772.2HZ，误差为+1.2ppm一年的误差计算过程为:Δf = +1.2/100万*32772.2Δt/秒= Δf/32772.2 = 1.2/100万一年的误差= Δt*24*3600*365 = 37.8秒晶振的主要参数有标称频率，老化率、频率准确度、频率稳定度，相位噪声，功耗等。

1、标称频率：是指晶振的标称输出频率;2、频率准确度：是指常温(25度)下，所测晶振频率相对标称频率的差值。

这一点是不太重要的3、频率稳定度：一般是指频率温度稳定度，是指在晶振的工作温度范围内频率随着温度变化的大小，一般用PPM或PPB来标示，1PPB=0.001PPM=1*10-9。

4、老化率：随着时间的推移，频率值随着变化的大小。

5、相位噪声：信号功率与噪声功率的比率(C/N),是表征频率颤抖的技术指标。

一般来说雷达等设备会对相位噪声有特殊要求。

6.晶体还有一个重要的特性就是“RR等效阻抗”，晶振长出现停振现象。

经分析均为晶片阻值大于80欧姆。

晶振主要规格参数
晶振作为一种能够提供稳定高精度信号的元器件，广泛应用于电子产品中。

不同规格的晶振具有不同的频率和精度，其主要规格参数如下：
1. 频率：指晶振振荡的频率，通常使用单位为MHz。

不同频率的晶振可以满足不同的应用需求，例如8MHz晶振可以用于微控制器的时钟源，而3
2.768kHz晶振则常用于实时时钟电路。

2. 精度：指晶振的频率精度，通常用ppm（百万分之一）表示。

精度越高的晶振，提供的信号越接近理论值且越稳定，一般应用于高精度要求的场景。

3. 工作电压（Vcc）：指晶振正常工作所需的电压范围。

晶振的工作电压一般为3.3V或5V。

在应用中要注意，如果工作电压过高或过低，都会影响晶振的稳定性。

4. 静态电容（C1、C2）：晶振的主要参数之一，通常在晶振的产品手册中标明。

它对于晶振的频率稳定性有着至关重要的作用。

C1和C2的大小应根据晶振的特性和工作电压来选择。

5. 工作温度范围（TC）：指晶振正常工作的温度范围。

一般来说，晶振的TC为-20℃至70℃或-40℃至85℃，但也有更广泛或更窄的工作温度范围。

总之，晶振的规格参数对于不同的应用场景有不同的要求，如精度、工作电压、静态电容和工作温度范围等等。

在选择晶振时，应该根据实际应用需求，综合评估以上规格参数来进行选择。

晶振等效电路中的各个参数
在晶振的等效电路中，有几个重要的参数，包括：
1. 谐振频率（Resonance Frequency）：晶振的谐振频率是指在晶体的压电效应下，电路中产生的机械振动的频率。

这个频率是晶振的主要特性，通常以 MHz 或 kHz 为单位表示。

2. 负载电容（Load Capacitance）：负载电容是指与晶振并联的电容，它会影响晶振的谐振频率和工作稳定性。

负载电容的大小需要根据具体的晶振规格和应用要求来选择。

3. 动态电阻（Dynamic Resistance）：动态电阻是指晶振在谐振频率下的等效电阻。

它反映了晶体在振动过程中的能量损耗，动态电阻的值越小，晶振的能量损耗就越小，效率就越高。

4. 激励电平（Excitation Level）：激励电平是指晶振所需的最小驱动功率。

晶振需要一定的激励电平时才能正常工作，如果激励电平过低，晶振可能无法起振或工作不稳定。

5. 品质因数（Quality Factor）：品质因数是衡量晶振谐振特性的参数，它反映了晶振的频率选择性和能量损耗。

品质因数越高，晶振的频率稳定性和抗干扰能力就越强。

这些参数对于晶振的设计、选择和应用非常重要。

在实际使用中，需要根据具体的应用需求和晶振规格来确定合适的参数值，以确保晶振能够正常工作并满足性能要求。

如果你需要更详细的关于晶振等效电路中各个参数的信息，建议查阅相关的技术资料或咨询专业的工程师。

晶振基础知识介绍晶振：即所谓石英晶体谐振器(无源)和石英晶体振荡器（有源）的统称。

无源和有源的区别：无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。

无源晶振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；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。

石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。

石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振，而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。

振荡器直接应用于电路中，谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。

振荡器比谐振器多了一个重要技术参数：谐振电阻（RR），谐振器没有电阻要求。

RR的大小直接影响电路的性能，因此这是各商家竞争的一个重要参数。

晶振的原理：压电效应(物理特性)：在水晶片上施以机械应力时,，会产生电荷的偏移，即为压电效应。

逆压电效应：相对在水晶片上印加电场会造成水晶片的变形即产生逆压电效应，利用这种特性产生机械振荡，变换成电气信号。

晶振的作用：一、为频率合成电路提供基准时钟，产生原始的时钟频率。

二、为电路产生震荡电流,发出时钟信号晶振的分类：一、按材质封装(1).金属封装-SEAMTYPE (2).陶瓷封装-GLASSTYPE二、贴装方式(1).直插封装-DIP (2).贴片封装-SMD三、按产品类型(1).crystal resonator—晶体谐振器（无源晶体）(2).crystal oscillator—晶体振荡器（有源晶振）---SPXO 普通有源晶体振荡器---VCXO电压控制晶体振荡器---TCXO 温度补偿晶体振荡器---VC-TCXO压控温补晶体振荡器(3).crystal filter—晶体滤波器(4).tuning fork x’tal (khz)-水晶振动子部分 KDS晶振图例：DT-14/DT-26/DT-38 DMX-26S DSX220G DSO321SR/221SR HC-49S/AT-49DSX321G/221 G SM-14J DSV531SV DSX530G/840GDSA/B321SDA晶振的名词术语：SMT ：Surface Mount Technology 表面贴装技术SMD ：Surface Mount Device 表面贴装元件OSC ：Oscillator Crystal 晶体振荡器TCXO ：Temperature Compensate X‘tal Oscillator 温度补偿晶体振荡器VC-TCXO ：Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator 压控温度补偿晶体振动器 VCXO ：Voltage Control Oscillator 压控晶体振动器 DST410S/310S/210A DSX320G DSA/B321SCL HC-49SMD/SMD-49晶振的重要参数：1、标称频率F：晶体元件规范（或合同）指定的频率。

时钟晶振电路工作原理时钟晶振电路是一种用于提供高精度时钟信号的电路，广泛应用于现代电子技术中。

它的工作原理基于晶体振荡现象，通过晶体中的共振使得频率稳定的信号被产生。

本文将对时钟晶振电路的工作原理进行详细介绍。

一、时钟晶振电路基本结构时钟晶振电路由晶体振荡器、振荡放大器以及电路稳定器等部分组成，其基本结构如图1所示。

图1 时钟晶振电路基本结构（引用自电子元器件技术）晶体振荡器是时钟晶振电路的核心部分，它由一个晶体和激励电路组成。

激励电路产生的电信号通过晶体，使得晶体在某一频率下产生共振，从而使时钟信号被产生。

振荡放大器负责放大晶体振荡器产生的信号，使之达到驱动所需要的电平。

电路稳定器用来稳定整个电路的工作电压，以确保电路的稳定性和可靠性。

二、晶体振荡器工作原理晶体振荡器是时钟晶振电路中最核心的部分，其主要工作原理是利用电石晶体的固有机械振动特性，实现稳定的高精度振荡。

二.1电石晶体电石晶体是一种能够产生固有机械振动现象的晶体，其主要成分是二氧化硅（SiO2）。

通过对电石晶体进行加工和结构设计，可以使得其在某一个频率下具有稳定的固有振动，从而实现时钟晶振电路的振荡器部分。

二.2谐振回路谐振回路是晶体振荡器的一个重要组成部分，其主要作用是把激励电路产生的信号输入到晶体中，通过共振使得晶体开始振荡。

谐振回路常用的两种结构如图2所示。

图2 谐振回路结构（引用自电子元器件技术）图2（a）为串联谐振回路，其特点是将晶体和电容串联在一起，形成一个共振回路。

当电路被激励后，晶体处于共振状态，从而实现了振荡的效果。

图2（b）为并联谐振回路，其特点是把晶体和电容并联起来，形成一个并联谐振回路。

并联谐振回路中的谐振频率是由电容和晶体的等效电容以及串联电阻决定的。

二.3电路激励晶体振荡器的最后一个组成部分就是激励电路，其主要作用是向谐振回路中输入激励信号，产生晶体的共振。

激励电路的信号产生方式有很多种，其中最常见的方式是利用谐振回路中的信号放大器，对输入信号进行放大得到有效率的振荡信号。

8m无源晶振的晶振电路一、无源晶振的基本概念无源晶振，又称无源谐振器，是一种利用石英晶体材料的压电效应来实现频率振荡的电子元件。

它广泛应用于各种电子设备中，如计时、通信、控制等领域。

无源晶振因其体积小、精度高、稳定性好等特点，成为现代电子技术中不可或缺的组成部分。

二、8m无源晶振的参数解析8m无源晶振，指的是频率为8MHz（即8百万分之一秒）的无源晶振。

在选择和使用8m无源晶振时，需要了解以下几个关键参数：1.频率：8MHz2.负载电容：CL（典型值约为15pF）3.工作电压：VCC（一般为3.3V或5V）4.温度范围：T（一般为0℃~70℃）5.封装形式：如DIP、SMD等三、晶振电路的组成及工作原理晶振电路是由石英晶体、电容、电阻等元件组成的振荡电路。

其工作原理如下：1.石英晶体在电场作用下产生压电效应，将电能转化为机械能；2.机械能振动传递到晶振电路的负载电容上，形成电信号；3.电信号经过放大、滤波等处理，输出稳定的振荡信号。

四、晶振电路的性能优化与应用为了提高晶振电路的性能，可以采取以下措施：1.选用高品质的无源晶振，确保频率稳定性和精度；2.合理设计负载电容和电阻，以提高电路的稳定性；3.采用屏蔽和滤波技术，降低外部干扰对电路的影响；4.优化电路布局，减小信号传输过程中的损耗。

晶振电路的应用领域十分广泛，如：1.计时：用于电子钟、计时器等设备；2.通信：用于调制和解调信号，实现数据传输；3.控制：用于嵌入式系统、智能家居等领域的控制器；4.测量：用于频率计、示波器等测试仪器。

五、总结与展望本文从无源晶振的基本概念出发，详细介绍了8m无源晶振的参数及其应用，并对晶振电路的组成和工作原理进行了阐述。

随着现代电子技术的不断发展，对晶振电路的需求和要求也越来越高。