晶振的讲解及使用

一、晶振的概念

晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片），石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振[，而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。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。

二、晶振的分类及用途

电子线路中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。

无源晶振需要用CPU内的振荡器。无源晶振只有两个引脚，无源晶振没有电源电压，其信号电平是根据起振电路来决定的，是可变的，同样的晶振可以适用于多种电压，可适应于不同电压要求的CPU。通常，无源晶振的价格比较较低，在民用的产品当中为了降低成本大部分都是应用无源晶振。

无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路（用于信号匹配的电容、电感、电阻等），更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采用精度较高的石英晶体，尽可能不要采用精度低的陶瓷晶体。

有源晶振是一个完整的振荡器，里面有石英晶体、晶体管和阻容元件。有源晶振的封装如下图所示，有4个引脚。分别为VCC(电源)、GND(地)、OUT（时钟信号输出）、NC（空脚）。

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有源晶振不需要CPU的内部振荡器，信号稳定晶振，质量较好，而且连接方式比较简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。

相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，价格相对较高。对于时序要求敏感的应用，还是有源的晶振好，因此可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的温度补偿晶振。有些CPU内部没有起振电路，只能使用有源的晶振。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，许多有源晶振是表贴的，体积和晶体相当，有的甚至比许多晶体还要小。

三、晶振的作用:

晶振自身产生时钟信号，为各种微处理芯片作时钟参考，晶振相当于这些微处理芯片的心脏，没有晶振，这些微处理芯片将无法工作。主要运用于单片机、DSP、ARM、PowerPC、CPLD/FPGA等CPU，以及PCI接口电路、CAN接口电路等通讯接口电路。其他应用：时钟脉冲用石英晶体谐振器，与其它元件配合产生标准脉冲信号，广泛用于数字电路中；CTVVTR用石英晶体谐振器；钟表用石英晶体振荡器。

芯片的选用：

最常考虑的就是晶振的时钟频率。10HZ、20HZ等，当然还要考虑芯片的等级，是商业级、工业级还是军工级。等级越高芯片的可靠性越高晶振，性能越稳定。还有供电电压范围、正常工作温度范围等。

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