什么是晶振？其原理和特性介绍

贤集网电子元器件频道讯：每个单片机系统里都有晶振(晶体震荡器)，在单片机系统里晶振的作用非常大，他结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振的提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。

晶体振荡器的被广泛应用到军、民用通信电台，微波通信设备，程控电话交换机，无线电综合测试仪， 移动电话发射台，高档频率计数器、GPS、卫星通信、遥控移动设备等等,90%的电子设备中都有用到晶振。

什么是晶振

晶振一般叫做晶体谐振器，是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性，如果给他通电，他就会产生机械振荡，反之，如果给他机械力，他又会产生电，这种特性叫机电效应。

其振荡频率与他们的形状，材料，切割方向等密切相关。由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，由于控制几何尺寸可以做到很精密，因此，其谐振频率也很准确。

根据石英晶体的机电效应，我们可以把它等效为一个电磁振荡回路，即谐振回路。他们的机电效应是机-电-机-电....的不断转换，由电感和电容组成的谐振回路是电场-磁场的不断转换。

在电路中的应用实际上是把它当作一个高 Q 值的电磁谐振回路。由于石英晶体的损耗非常小，即 Q 值非常高，做振荡器用时，可以产生非常稳定的振荡，作滤波器用，可以获得非常稳定和陡削的带通或带阻曲线。

晶振的基本原理及特性

晶振一般采用如图 1a 的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路；实际的晶振交流等效电路如图 1b，其中 Cv 是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现，这也是压控作用的机理；把晶体的等效电路代替晶体后如图 1c。其中 Co晶振，C1，L1，RR 是晶体的等效电路。

分析整个振荡槽路可知，利用 Cv 来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容 C=Cbe,Cce,Cv 三个电容串联后和 Co 并联再和 C1 串联。可以看出： C1 越小， Co 越大， Cv 变化时对整个槽路电容的作用就越小。

因而能“压控”的频率范围也越小。实际上，由于 C1 很小(1E-15 量级)，Co 不能忽略(1E-12 量级，几 PF)。所以，Cv 变大时晶振，降低槽路频率的作用越来越小， Cv 变小时，升高槽路频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大，非线性就越厉害；另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe 上的电压)却越来越小，最后导致停振。

采用泛音次数越高的晶振，其等效电容 C1 就越小；因此频率的变化范围也就越小。

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