正確的作用與分類(lèi)“晶振”
來(lái)源：http://www.luck-168.com.cn 作者：dgkjly 2012年05月16
晶振作用與分類(lèi)
晶振它有分為很多種，原名叫壓電石英晶體,晶體振蕩器,又叫石英晶振，又分為普通石英晶振，有源石英晶振，壓控晶體振蕩器，溫補晶振，恒溫晶振等產(chǎn)品。
晶振在經(jīng)過(guò)頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線(xiàn)頻率。以聲卡為例，要實(shí)現對模擬信號44.1kHz或48kHz的采樣，頻率發(fā)生器就必須提供一個(gè)44.1kHz或48kHz的時(shí)鐘頻率。如果需要對這兩種音頻同時(shí)支持的話(huà)，聲卡就需要有兩顆晶振。但是娛樂(lè )級聲卡為了降低成本，通常都采用SRC將輸出的采樣頻率固定在48kHz，但是SRC會(huì )對音質(zhì)帶來(lái)?yè)p害，而且現在的娛樂(lè )級聲卡都沒(méi)有很好地解決這個(gè)問(wèn)題。晶振一般叫做晶體諧振器，是一種機電器件，是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線(xiàn)做成。這種晶體有一個(gè)很重要的特性，如果給它通電，它就會(huì )產(chǎn)生機械振蕩，反之，如果給它機械力，它又會(huì )產(chǎn)生電，這種特性叫機電效應。他們有一個(gè)很重要的特點(diǎn)，其振蕩頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關(guān)。由于石英晶體化學(xué)性能非常穩定，熱膨脹系數非常小，其振蕩頻率也非常穩定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準確。根據石英晶體的機電效應，我們可以把它等效為一個(gè)電磁振蕩回路，即諧振回路。他們的機電效應是機-電-機-電的不斷轉換，由電感和電容組成的諧振回路是電場(chǎng)-磁場(chǎng)的不斷轉換。在電路中的應用實(shí)際上是把它當作一個(gè)高Q值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小，即Q值非常高，做振蕩器用時(shí)，可以產(chǎn)生非常穩定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩定和陡削的帶通或帶阻曲線(xiàn)。
主要參數
參數
基本描述
頻率準確度
在標稱(chēng)電源電壓、標稱(chēng)負載阻抗、基準溫度（25℃）以及其他條件保持不變，晶體振蕩器的頻率相對與其規定標稱(chēng)值的最大允許偏差，即（fmax-fmin）/f0；
溫度穩定度
其他條件保持不變，在規定溫度范圍內晶體振蕩器輸出頻率的最大變化量相對于溫度范圍內輸出頻率極值之和的允許頻偏值，即（fmax-fmin）/（fmax+fmin）；
頻率調節范圍
通過(guò)調節晶振的某可變元件改變輸出頻率的范圍。
調頻（壓控）特性
包括調頻頻偏、調頻靈敏度、調頻線(xiàn)性度。
①調頻頻偏：壓控晶體振蕩器控制電壓由標稱(chēng)的最大值變化到最小值時(shí)輸出頻率差。
②調頻靈敏度：壓控晶體振蕩器變化單位外加控制電壓所引起的輸出頻率的變化量。
③調頻線(xiàn)性度：是一種與理想直線(xiàn)（最小二乘法）相比較的調制系統傳輸特性的量度。
負載特性
其他條件保持不變，負載在規定變化范圍內晶體振蕩器輸出頻率相對于標稱(chēng)負載下的輸出頻率的最大允許頻偏。
電壓特性
其他條件保持不變，電源電壓在規定變化范圍內晶體振蕩器輸出頻率相對于標稱(chēng)電源電壓下的輸出頻率的最大允許頻偏。
雜波
輸出信號中與主頻無(wú)諧波（副諧波除外）關(guān)系的離散頻譜分量與主頻的功率比，用dBc表示。
諧波
諧波分量功率Pi與載波功率P0之比，用dBc表示。
頻率老化
在規定的環(huán)境條件下，由于元件（主要是石英諧振器）老化而引起的輸出頻率隨時(shí)間的系統漂移過(guò)程。通常用某一時(shí)間間隔內的頻差來(lái)量度。對于高穩定晶振，由于輸出頻率在較長(cháng)的工作時(shí)間內呈近似線(xiàn)性的單方向漂移，往往用老化率（單位時(shí)間內的相對頻率變化）來(lái)量度。
日波動(dòng)
指振蕩器經(jīng)過(guò)規定的預熱時(shí)間后，每隔一小時(shí)測量一次，連續測量24小時(shí)，將測試數據按S=（fmax-fmin）/f0式計算，得到日波動(dòng)。
開(kāi)機特性
在規定的預熱時(shí)間內，振蕩器頻率值的最大變化，用V=（fmax-fmin）/f0表示。
相位噪聲
短期穩定度的頻域量度。用單邊帶噪聲與載波噪聲之比£（f）表示，£（f）與噪聲起伏的頻譜密度Sφ（f）和頻率起伏的頻譜密度Sy（f）直接相關(guān)，由下式表示：
f2S（f）=f02Sy（f）=2f2£（f）
f—傅立葉頻率或偏離載波頻率；f0—載波頻率。
基本分類(lèi)
晶體振蕩器也分為無(wú)源晶振和有源晶振兩種類(lèi)型。無(wú)源晶振與有源晶振（諧振）的英文名稱(chēng)不同，無(wú)源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無(wú)源晶振需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號.
自身無(wú)法振蕩起來(lái)，所以“無(wú)源晶振”這個(gè)說(shuō)法并不準確；有源晶振是一個(gè)完整的諧振振蕩器。石英晶體振蕩器與石英晶體諧振器都是提供穩定電路頻率的一種電子器件。石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應來(lái)起振，而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內置IC共同作用來(lái)工作的。壓控振蕩器直接應用于電路中，諧振器工作時(shí)一般需要提供3.3V電壓來(lái)維持工作。振蕩器比諧振器多了一個(gè)重要技術(shù)參數：諧振電阻（RR），諧振器沒(méi)有電阻要求。RR的大小直接影響電路的性能，因此這是各商家競爭的一個(gè)重要參數。晶振除了本身有帶負載電容之外，還需要外結兩個(gè)穩定電容來(lái)調諧晶振的穩定度，使晶振偏差范圍縮小。
作者：帝國科技
晶振它有分為很多種，原名叫壓電石英晶體,晶體振蕩器,又叫石英晶振，又分為普通石英晶振，有源石英晶振，壓控晶體振蕩器，溫補晶振，恒溫晶振等產(chǎn)品。
晶振在經(jīng)過(guò)頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線(xiàn)頻率。以聲卡為例，要實(shí)現對模擬信號44.1kHz或48kHz的采樣，頻率發(fā)生器就必須提供一個(gè)44.1kHz或48kHz的時(shí)鐘頻率。如果需要對這兩種音頻同時(shí)支持的話(huà)，聲卡就需要有兩顆晶振。但是娛樂(lè )級聲卡為了降低成本，通常都采用SRC將輸出的采樣頻率固定在48kHz，但是SRC會(huì )對音質(zhì)帶來(lái)?yè)p害，而且現在的娛樂(lè )級聲卡都沒(méi)有很好地解決這個(gè)問(wèn)題。晶振一般叫做晶體諧振器，是一種機電器件，是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線(xiàn)做成。這種晶體有一個(gè)很重要的特性，如果給它通電，它就會(huì )產(chǎn)生機械振蕩，反之，如果給它機械力，它又會(huì )產(chǎn)生電，這種特性叫機電效應。他們有一個(gè)很重要的特點(diǎn)，其振蕩頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關(guān)。由于石英晶體化學(xué)性能非常穩定，熱膨脹系數非常小，其振蕩頻率也非常穩定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準確。根據石英晶體的機電效應，我們可以把它等效為一個(gè)電磁振蕩回路，即諧振回路。他們的機電效應是機-電-機-電的不斷轉換，由電感和電容組成的諧振回路是電場(chǎng)-磁場(chǎng)的不斷轉換。在電路中的應用實(shí)際上是把它當作一個(gè)高Q值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小，即Q值非常高，做振蕩器用時(shí)，可以產(chǎn)生非常穩定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩定和陡削的帶通或帶阻曲線(xiàn)。
主要參數
參數
基本描述
頻率準確度
在標稱(chēng)電源電壓、標稱(chēng)負載阻抗、基準溫度（25℃）以及其他條件保持不變，晶體振蕩器的頻率相對與其規定標稱(chēng)值的最大允許偏差，即（fmax-fmin）/f0；
溫度穩定度
其他條件保持不變，在規定溫度范圍內晶體振蕩器輸出頻率的最大變化量相對于溫度范圍內輸出頻率極值之和的允許頻偏值，即（fmax-fmin）/（fmax+fmin）；
頻率調節范圍
通過(guò)調節晶振的某可變元件改變輸出頻率的范圍。
調頻（壓控）特性
包括調頻頻偏、調頻靈敏度、調頻線(xiàn)性度。
①調頻頻偏：壓控晶體振蕩器控制電壓由標稱(chēng)的最大值變化到最小值時(shí)輸出頻率差。
②調頻靈敏度：壓控晶體振蕩器變化單位外加控制電壓所引起的輸出頻率的變化量。
③調頻線(xiàn)性度：是一種與理想直線(xiàn)（最小二乘法）相比較的調制系統傳輸特性的量度。
負載特性
其他條件保持不變，負載在規定變化范圍內晶體振蕩器輸出頻率相對于標稱(chēng)負載下的輸出頻率的最大允許頻偏。
電壓特性
其他條件保持不變，電源電壓在規定變化范圍內晶體振蕩器輸出頻率相對于標稱(chēng)電源電壓下的輸出頻率的最大允許頻偏。
雜波
輸出信號中與主頻無(wú)諧波（副諧波除外）關(guān)系的離散頻譜分量與主頻的功率比，用dBc表示。
諧波
諧波分量功率Pi與載波功率P0之比，用dBc表示。
頻率老化
在規定的環(huán)境條件下，由于元件（主要是石英諧振器）老化而引起的輸出頻率隨時(shí)間的系統漂移過(guò)程。通常用某一時(shí)間間隔內的頻差來(lái)量度。對于高穩定晶振，由于輸出頻率在較長(cháng)的工作時(shí)間內呈近似線(xiàn)性的單方向漂移，往往用老化率（單位時(shí)間內的相對頻率變化）來(lái)量度。
日波動(dòng)
指振蕩器經(jīng)過(guò)規定的預熱時(shí)間后，每隔一小時(shí)測量一次，連續測量24小時(shí)，將測試數據按S=（fmax-fmin）/f0式計算，得到日波動(dòng)。
開(kāi)機特性
在規定的預熱時(shí)間內，振蕩器頻率值的最大變化，用V=（fmax-fmin）/f0表示。
相位噪聲
短期穩定度的頻域量度。用單邊帶噪聲與載波噪聲之比£（f）表示，£（f）與噪聲起伏的頻譜密度Sφ（f）和頻率起伏的頻譜密度Sy（f）直接相關(guān)，由下式表示：
f2S（f）=f02Sy（f）=2f2£（f）
f—傅立葉頻率或偏離載波頻率；f0—載波頻率。
基本分類(lèi)
晶體振蕩器也分為無(wú)源晶振和有源晶振兩種類(lèi)型。無(wú)源晶振與有源晶振（諧振）的英文名稱(chēng)不同，無(wú)源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無(wú)源晶振需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號.
自身無(wú)法振蕩起來(lái)，所以“無(wú)源晶振”這個(gè)說(shuō)法并不準確；有源晶振是一個(gè)完整的諧振振蕩器。石英晶體振蕩器與石英晶體諧振器都是提供穩定電路頻率的一種電子器件。石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應來(lái)起振，而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內置IC共同作用來(lái)工作的。壓控振蕩器直接應用于電路中，諧振器工作時(shí)一般需要提供3.3V電壓來(lái)維持工作。振蕩器比諧振器多了一個(gè)重要技術(shù)參數：諧振電阻（RR），諧振器沒(méi)有電阻要求。RR的大小直接影響電路的性能，因此這是各商家競爭的一個(gè)重要參數。晶振除了本身有帶負載電容之外，還需要外結兩個(gè)穩定電容來(lái)調諧晶振的穩定度，使晶振偏差范圍縮小。
作者：帝國科技
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