首頁(yè)晶振行業(yè)動(dòng)態(tài) 深圳市億金電子帶你快速認(rèn)識(shí)晶振
深圳市億金電子帶你快速認(rèn)識(shí)晶振
來(lái)源：http://m.arucbtxo.cn 作者：億金電子 2021年12月25
晶振，在板子上看上去一個(gè)不起眼的小器件，但是在數(shù)字電路里，就像是整個(gè)電路的心臟。數(shù)字電路的所有工作都離不開(kāi)時(shí)鐘，晶振的好壞，晶振電路設(shè)計(jì)的好壞，會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以說(shuō)晶振是智能硬件的“心臟”。
每個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振(晶體震蕩器)，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。
復(fù)雜的電子產(chǎn)品，晶振是必須的，而RC或LC振蕩無(wú)法企及，原因就是信號(hào)的穩(wěn)定性不夠，而晶振的三種切型：AT切，SC切和X切，把石英按照一定的角度切成薄片，而根據(jù)其厚度就可以給出一定的頻率信號(hào)，根據(jù)需要可以任意設(shè)計(jì)頻率值。
石英晶體俗稱水晶，成分SiO2，它不僅是較好的光學(xué)材料，而且是重要的壓電材料。晶體的主要特征是其原子或分子有規(guī)律排列，反映在宏觀上是外形的對(duì)稱性。人造水晶在高溫高壓下結(jié)晶而成。在電場(chǎng)的作用下，晶體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而形變，從而產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，獲得特定的頻率。我們利用它的這種逆壓電效應(yīng)特性來(lái)制造石英晶體諧振器。
一、晶振的分類：
1、從外觀上可以劃分為：圓柱晶振（DIP）、貼片晶振（SMD）。
諧振器一般分為插件（DIP）和貼片（SMD）。插件中又分為HC-49U、HC-49U/S、音叉型（圓柱）。HC-49U一般稱49U，有些采購(gòu)俗稱 “高型”，而HC-49U/S一般稱49S，俗稱“矮型”。音叉型按照體積分可分為3*8，2*6，1*5，1*4等等。貼片型是按大小和腳位來(lái)分類。例如7*5（7050）、6*3.5（6035），5*3.2（5032）等等。腳位有4P和2P之分。
而振蕩器也是可以分為插件和貼片。插件的可以按大小和腳位來(lái)分。例如所謂全尺寸的，又稱長(zhǎng)方形或者14pin，半尺寸的又稱為正方形或者8pin。不過(guò)要注意的是，這里的14pin和8pin都是指振蕩器內(nèi)部核心IC的腳位數(shù)，振蕩器本身是4pin。而從不同的應(yīng)用層面來(lái)分，又可分為OSC(普通有源晶振)， TCXO（溫度補(bǔ)償），VCXO（壓控），OCXO（恒溫）等等。
2、從工作性能上分為：石英晶體諧振器（無(wú)源）、石英晶體振蕩器（有源，帶電壓的。晶體振蕩器又可分為普通有源石英振蕩器(SPXO)、溫度補(bǔ)償石英振蕩器(TCXO)、電壓控制石英振蕩器(VCXO)、恒溫槽式石英振蕩器(OCXO)）。
①無(wú)源晶體——無(wú)源晶體需要用DSP片內(nèi)的振蕩器。無(wú)源晶體沒(méi)有電壓的問(wèn)題，信號(hào)電平是可變的，也就是說(shuō)是根據(jù)起振電路來(lái)決定的，同樣的晶體可以適用于多種電壓，可用于多種不同時(shí)鐘信號(hào)電壓要求的DSP，而且價(jià)格通常也較低，因此對(duì)于一般的應(yīng)用如果條件許可建議用晶體，這尤其適合于產(chǎn)品線豐富批量大的生產(chǎn)者。無(wú)源晶體相對(duì)于晶振而言其缺陷是信號(hào)質(zhì)量較差，通常需要精確匹配外圍電路（用于信號(hào)匹配的電容、電感、電阻等更換不同頻率的晶體時(shí)周邊配置電路需要做相應(yīng)的調(diào)整。建議采用精度較高的石英晶體，盡可能不要采用精度低的陶瓷晶振。
②有源晶振——有源晶振不需要DSP的內(nèi)部振蕩器，信號(hào)質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對(duì)簡(jiǎn)單（主要是做好電源濾波，通常使用一個(gè)電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個(gè)小阻值的電阻過(guò)濾信號(hào)即可），不需要復(fù)雜的配置電路。有源晶振通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。相對(duì)于無(wú)源晶體，有源晶振的缺陷是其信號(hào)電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價(jià)格高。對(duì)于時(shí)序要求敏感的應(yīng)用，個(gè)人認(rèn)為還是有源的晶振好，因?yàn)榭梢赃x用比較精密的晶振，甚至是高檔的溫度補(bǔ)償晶振。有些DSP內(nèi)部沒(méi)有起振電路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比于無(wú)源晶體通常體積較大，但現(xiàn)在許多有源晶振是表貼的，體積和晶體相當(dāng)，有的甚至比許多晶體還要小。有源晶振逐步演變?yōu)槭袌?chǎng)主流。
有源晶振的主要參數(shù)：
（1）總頻差：在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率與給定標(biāo)稱頻率的最大偏差。
（2） 率壓控線性：與理想（直線）函數(shù)相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分?jǐn)?shù)表示整個(gè)范圍頻偏的可容許非線性度。
（3）頻率溫度穩(wěn)定度：在標(biāo)稱電源和負(fù)載下，工作在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的不帶隱含基準(zhǔn)溫度或帶隱含基準(zhǔn)溫度的最大允許頻偏。
（4） 頻率老化率：在恒定的環(huán)境條件下測(cè)量振蕩器頻率時(shí)，振蕩器頻率和時(shí)間之間的關(guān)系。這種長(zhǎng)期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器元件的緩慢變化造成的。因此，其頻率偏移的速率叫老化率，可用規(guī)定時(shí)限后的最大變化率（如±10ppb/天，加電72小時(shí)后），或規(guī)定的時(shí)限內(nèi)最大的總頻率變化（如：± 1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））來(lái)表示。
（5）開(kāi)機(jī)特性（頻率穩(wěn)定預(yù)熱時(shí)間）：指開(kāi)機(jī)后一段時(shí)間（如 5 分鐘）的頻率到開(kāi)機(jī)后另一段時(shí)間（如1小時(shí)）的頻率的變化率，表示了晶振達(dá)到穩(wěn)定的速度。
我們知道了這些內(nèi)容后，又聽(tīng)到別人說(shuō)過(guò)陶瓷晶振，那么相比石英晶振總會(huì)有所不同了吧，這是當(dāng)然的啦
陶瓷諧振器多用在電視，DVD搖控，玩具產(chǎn)品等精度要求不高的產(chǎn)品中，而對(duì)于精度要求較高的電子儀器儀表，通信通訊等消費(fèi)電子產(chǎn)品中，就需要石英諧振器了，而且根據(jù)不同的需要，調(diào)整頻差也要求不一。而且，晶振現(xiàn)在是越做越小，業(yè)內(nèi)現(xiàn)在也只做3225的晶振，而于更小型化的2520,暫時(shí)還沒(méi)有出現(xiàn)，這是一個(gè)方向。早晚都會(huì)出來(lái)的。
在現(xiàn)實(shí)生活中，手機(jī)藍(lán)牙一般用4025或5032 13MHZ或26MHZ的貼片晶體振蕩器；而MP3，U盤大多用5032 12.000MHz的帖片晶體；對(duì)于視頻采集卡或GPS用的就更加精準(zhǔn)一些。例如：SMD TCXO 19.2MHZ或38.4MHZ，最后通信通訊用25.000MHZ的帖片晶體。
二、與晶振相關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋專業(yè)詞：
1、標(biāo)稱頻率：晶振是一種頻率元器件，每一款晶振都有自己的頻率。頻率通常會(huì)標(biāo)識(shí)在產(chǎn)品外殼上,進(jìn)口晶振品牌則會(huì)有品牌的logo標(biāo)識(shí)又或字母代替。
2、溫度頻差：在規(guī)定條件下，在工作溫度范圍內(nèi)相對(duì)于基準(zhǔn)溫度（25±2℃）時(shí)工作頻率的允許偏差。
3、工作頻率：晶體與工作電路共同產(chǎn)生的頻率。
4、調(diào)整頻差：在規(guī)定條件下,基準(zhǔn)溫度（25±2℃）時(shí)工作頻率相對(duì)于標(biāo)稱頻率所允許的偏差。
5、負(fù)載諧振頻率（fL）：在規(guī)定條件下，晶體與一負(fù)載電容相串聯(lián)或相并聯(lián)，其組合阻抗呈現(xiàn)為電阻性時(shí)的兩個(gè)頻率中的一個(gè)頻率.在串聯(lián)負(fù)載電容時(shí)，負(fù)載諧振頻率是兩個(gè)頻率中較低的一個(gè),在并聯(lián)負(fù)載電容時(shí)，則是兩個(gè)頻率中較高的一個(gè)。
6、動(dòng)態(tài)電阻：串聯(lián)諧振頻率下的等效電阻。用R1表示。
7、負(fù)載諧振電阻：在負(fù)載諧振頻率時(shí)呈現(xiàn)的等效電阻。用RL表示.RL＝R1（1+C0/CL）2
8、激勵(lì)電平：晶體工作時(shí)所消耗功率的表征值。激勵(lì)電平可選值有：2mW、1mW、0.5mW 、0.2mW、0.1mW、50μW、20μW、10μW、1μW、0.1μW等。
9、基頻：在振動(dòng)模式最低階次的振動(dòng)頻率。
10、老化率：在規(guī)定條件下，晶體工作頻率隨時(shí)間而允許的相對(duì)變化。以年為時(shí)間單位衡量時(shí)稱為年老化率。
11、靜電容：等效電路中與串聯(lián)臂并接的電容，也叫并電容，通常用C0表示。
12、負(fù)載電容：與晶體一起決定負(fù)載諧振頻率fL的有效外界電容，通常用CL表示。負(fù)載電容系列是：8PF、12PF、15PF、20PF、30PF、50PF、100P。只要可能就應(yīng)選推薦值：10PF、20PF、30PF、50PF、100PF。32.768K晶振常用的負(fù)載電容為12.5PF，6PF，9PF等。
13、泛音：晶體振動(dòng)的機(jī)械諧波。泛音頻率與基頻頻率之比接近整數(shù)倍但不是整數(shù)倍，這是它與電氣諧波的主要區(qū)別。泛音振動(dòng)有3次泛音，5次泛音，7次泛音，9次泛音等。
三、影響晶振精度的因素：
晶振的精度單位是（PPM）不僅是決定了晶振的價(jià)格，也決定了是否符合你產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)。一般常用的精度為20PPM。那么影響晶振精度的因素有哪些呢？
盡管一個(gè)石英晶體振蕩器的頻率精度是正負(fù)20PPM，但可能會(huì)因?yàn)殡妷鹤儎?dòng)有正負(fù)10PPM的影響，焊接溫度有正負(fù)5PPM的影響，機(jī)械振動(dòng)與沖擊有正負(fù)3PPM的影響，溫度范圍可能有正負(fù)5-20PPM的影響等等。
這些都十分常見(jiàn)的影響精度的因素，必須考慮進(jìn)去，單石英晶體振蕩器廠商卻只告訴客戶產(chǎn)品的精度是正負(fù)20PPM。事實(shí)上，實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中精度可能只能達(dá)到50PPM。因此，客戶需要50PPM精度的時(shí)候，選擇了20PPM的石英晶體振蕩器是正確的。
四、晶體振蕩器選購(gòu)指南：
晶體振蕩器有多種封裝，特點(diǎn)是電氣性能規(guī)范多種多樣。它有好幾種不同的類型：電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）、恒溫晶體振蕩器（OCXO），以及數(shù)字補(bǔ)償晶體振蕩器（MCXO或DTCXO），每種類型都有自己的獨(dú)特性能。如果需要使設(shè)備即開(kāi)即用，您就必須選用VCXO或溫補(bǔ)晶振，如果要求穩(wěn)定度在0.5ppm以上，則需選擇數(shù)字溫補(bǔ)晶振（MCXO）。模擬溫補(bǔ)晶振適用于穩(wěn)定度要求在5ppm～0.5ppm之間的需求。VCXO只適合于穩(wěn)定度要求在5ppm以下的產(chǎn)品。在不需要即開(kāi)即用的環(huán)境下，如果需要信號(hào)穩(wěn)定度超過(guò)0.1ppm的，可選用OCXO晶振。
五、頻率穩(wěn)定性的考慮
晶體振蕩器的主要特性之一是工作溫度內(nèi)的穩(wěn)定性，它是決定振蕩器價(jià)格的重要因素。穩(wěn)定性愈高或溫度范圍愈寬，器件的價(jià)格亦愈高。工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的-40～+75℃這個(gè)范圍往往只是出于設(shè)計(jì)者們的習(xí)慣，倘若-30～+70℃已經(jīng)夠用，那么就不必去追求更寬的溫度范圍。設(shè)計(jì)工程師要慎密決定特定應(yīng)用的實(shí)際需要，然后規(guī)定振蕩器的穩(wěn)定度。指標(biāo)過(guò)高意味著花錢愈多。晶體老化是造成頻率變化的又一重要因素。根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的預(yù)期壽命不同，有多種方法可以減弱這種影響。晶體老化會(huì)使輸出頻率按照對(duì)數(shù)曲線發(fā)生變化，也就是說(shuō)在產(chǎn)品使用的第一年，這種現(xiàn)象才最為顯著。例如，使用10年以上的晶體，其老化速度大約是第一年的3倍。采用特殊的晶體加工工藝可以改善這種情況，也可以采用調(diào)節(jié)的辦法解決，比如，可以在控制引腳上施加電壓（即增加電壓控制功能）等。
與穩(wěn)定度有關(guān)的其他因素還包括電源電壓、負(fù)載變化、相位噪聲和抖動(dòng)，這些指標(biāo)應(yīng)該規(guī)定出來(lái)。對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品，有時(shí)還需要提出振動(dòng)、沖擊方面的指標(biāo)，軍用品和宇航設(shè)備的要求往往更多，比如壓力變化時(shí)的容差、受輻射時(shí)的容差，等等。
輸出
必須考慮的其它參數(shù)是輸出類型、相位噪聲、抖動(dòng)、電壓特性、負(fù)載特性、功耗、封裝形式，對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品，有時(shí)還要考慮沖擊和振動(dòng)、以及電磁干擾（EMI）。晶體振蕩器可HCMOS/TTL兼容、ACMOS兼容、ECL和正弦波輸出。每種輸出類型都有它的獨(dú)特波形特性和用途。應(yīng)該關(guān)注三態(tài)或互補(bǔ)輸出的要求。對(duì)稱性、上升和下降時(shí)間以及邏輯電平對(duì)某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)也要作出規(guī)定。許多DSP和通信芯片組往往需要嚴(yán)格的對(duì)稱性（45%至55%）和快速的上升和下降時(shí)間（小于5ns）。相位噪聲和抖動(dòng)：在頻域測(cè)量獲得的相位噪聲是短期穩(wěn)定度的真實(shí)量度。它可測(cè)量到中心頻率的1Hz之內(nèi)和通常測(cè)量到1MHz。晶體振蕩器的相位噪聲在遠(yuǎn)離中心頻率的頻率下有所改善。TCXO和OCXO振蕩器以及其它利用基波或諧波方式的晶體振蕩器具有最好的相位噪聲性能。采用鎖相環(huán)合成器產(chǎn)生輸出頻率的振蕩器比采用非鎖相環(huán)技術(shù)的振蕩器一般呈現(xiàn)較差的相位噪聲性能。
抖動(dòng)與相位噪聲相關(guān)，但是它在時(shí)域下測(cè)量。以微微秒表示的抖動(dòng)可用有效值或峰—峰值測(cè)出。許多應(yīng)用，例如通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、ATM和SONET要求必須滿足嚴(yán)格的拌動(dòng)指標(biāo)。需要密切注意在這些系統(tǒng)中應(yīng)用的振蕩器的抖動(dòng)和相位噪聲特性。
電源和負(fù)載的影響：振蕩器的頻率穩(wěn)定性亦受到振蕩器電源電壓變動(dòng)以及振蕩器負(fù)載變動(dòng)的影響。正確選擇振蕩器可將這些影響減到最少。設(shè)計(jì)者應(yīng)在建議的電源電壓容差和負(fù)載下檢驗(yàn)振蕩器的性能。不能期望只能額定驅(qū)動(dòng)15pF的振蕩器在驅(qū)動(dòng)50pF時(shí)會(huì)有好的表現(xiàn)。在超過(guò)建議的電源電壓下工作的振蕩器亦會(huì)呈現(xiàn)較差的波形和穩(wěn)定性。對(duì)于需要電池供電的器件，一定要考慮功耗。引入3.3V的產(chǎn)品必然要開(kāi)發(fā)在3.3V下工作的振蕩器。較低的電壓允許產(chǎn)品在低功率下運(yùn)行。大部分市售的表面貼裝振蕩器在3.3V下工作。許多采用傳統(tǒng)5V器件的穿孔式振蕩器正在重新設(shè)計(jì)，以便3.3V下工作。
封裝
與其它電子元件相似，時(shí)鐘振蕩器亦采用愈來(lái)愈小型的封裝。根據(jù)客戶的需要制作各種類型、不同尺寸的晶體振蕩器（具體資料請(qǐng)參看產(chǎn)品手冊(cè)）。通常，較小型的器件比較大型的表面貼裝或穿孔封裝器件更昂貴。所以，小型封裝往往要在性能、輸出選擇和頻率選擇之間作出折衷。
工作環(huán)境
晶體振蕩器實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境需要慎重考慮。例如，高強(qiáng)度的振動(dòng)或沖擊會(huì)給振蕩器帶來(lái)問(wèn)題。除了可能產(chǎn)生物理?yè)p壞，振動(dòng)或沖擊可在某些頻率下引起錯(cuò)誤的動(dòng)作。這些外部感應(yīng)的擾動(dòng)會(huì)產(chǎn)生頻率跳動(dòng)、增加噪聲份量以及間歇性振蕩器失效。對(duì)于要求特殊EMI兼容的應(yīng)用，EMI是另一個(gè)要優(yōu)先考慮的問(wèn)題。除了采用合適的PC母板布局技術(shù)，重要的是選擇可提供輻射量最小的時(shí)鐘振蕩器。一般來(lái)說(shuō)，具有較慢上升/下降時(shí)間的振蕩器呈現(xiàn)較好的EMI特性。
檢測(cè)
對(duì)于晶振的檢測(cè)，通常僅能用示波器（需要通過(guò)電路板給予加電）或頻率計(jì)實(shí)現(xiàn)。萬(wàn)用表或其它測(cè)試儀等是無(wú)法測(cè)量的。如果沒(méi)有條件或沒(méi)有辦法判斷其好壞時(shí)，那只能采用代換法了，這也是行之有效的。
晶振常見(jiàn)的故障有：（a）內(nèi)部漏電；（b）內(nèi)部開(kāi)路；（c）變質(zhì)頻偏；（d）與其相連的外圍電容漏電。從這些故障看，使用萬(wàn)用表的高阻檔和測(cè)試儀的Ⅵ曲線功能應(yīng)能檢查出（C),(D）項(xiàng)的故障，但這將取決于它的損壞程度。
總結(jié)：器件選型時(shí)一般都要留出一些余量，以保證產(chǎn)品的可靠性。選用較高檔的器件可以進(jìn)一步降低失效概率，帶來(lái)潛在的效益，這一點(diǎn)在比較產(chǎn)品價(jià)格的時(shí)候也要考慮到。要使振蕩器的“整體性能”趨于平衡、合理，這就需要權(quán)衡諸如穩(wěn)定度、工作溫度范圍、晶體老化效應(yīng)、相位噪聲、成本等多方面因素，這里的成本不僅僅包含器件的價(jià)格，而且包含產(chǎn)品全壽命的使用成本。
五、晶振體積變化趨勢(shì)及優(yōu)點(diǎn)：
電子行業(yè)的朋友們都知道：32.768K晶振在鐘表里面必不可少被稱為表晶。近年來(lái)整個(gè)晶體行業(yè)也在不斷隨著市場(chǎng)需求的改變而變化。最明顯的就是晶振尺寸的變化，如圖我們可以看到近年來(lái)晶體體積的變化趨勢(shì)。
一般民用產(chǎn)品使用的是普通晶體諧振器，由于一些高端智能產(chǎn)品對(duì)晶振的要求更加嚴(yán)格，使用的是振蕩器。振蕩器的優(yōu)勢(shì)：快速啟動(dòng)，低電壓工作，低電平驅(qū)動(dòng)和低電流消耗已成為一個(gè)趨勢(shì)，電源電壓一般為3.3V。許多TCXO和VCXO產(chǎn)品，電流損耗不超過(guò)2mA。石英晶體振蕩器的快速啟動(dòng)技術(shù)也取得突破性進(jìn)展。
六、應(yīng)用：
晶振的應(yīng)用非常廣泛，常用于：智能手機(jī)、平板電腦、藍(lán)牙、數(shù)碼產(chǎn)品、LED顯示屏、通訊設(shè)備、安防產(chǎn)品、數(shù)碼科技、汽車電子、智能機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備、無(wú)人機(jī)以及高端的航空領(lǐng)域等。還被廣泛應(yīng)用到軍、民用通信電臺(tái)，微波通信設(shè)備，程控電話交換機(jī)，無(wú)線電綜合測(cè)試儀，BP機(jī)、移動(dòng)電話發(fā)射臺(tái)，高檔頻率計(jì)數(shù)器、GPS、衛(wèi)星通信、遙控移動(dòng)設(shè)備等等。90%的電子設(shè)備中都有用到晶振，它是是電子產(chǎn)品里面的“小心臟”。
應(yīng)用于不同的產(chǎn)品要求都有所不同，晶體行業(yè)在幾年來(lái)也在隨著各種智能產(chǎn)品的橫空出世不但地發(fā)生改變，以滿足電子行業(yè)的市場(chǎng)需求，從以前的大體積插件轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃竦某〕⌒唾N片晶體，精度越來(lái)越小，使產(chǎn)品變得更加穩(wěn)定。
電腦：
電腦里面用到一款49S貼片晶振。當(dāng)我們電腦啟動(dòng)的時(shí)候就需要晶體的頻率傳送命令從最初的開(kāi)機(jī)動(dòng)作開(kāi)始。電腦里面還使用到了一款圓柱32.768KHZ晶振，是顯示時(shí)間的作用。
相機(jī)：
相機(jī)里面有用到插件晶振32.768K和貼片晶振5032的12M，開(kāi)機(jī)需要晶振來(lái)傳達(dá)這個(gè)命令使其開(kāi)機(jī)，我們拍攝時(shí)需要晶振來(lái)輸送這個(gè)信號(hào),才能夠使他正常工作。
智能家居：
包括空調(diào)、燈、窗簾、安防、監(jiān)控等等產(chǎn)品，都需要無(wú)線傳輸模塊，它們通過(guò)藍(lán)牙、WIFI或者是ZIGBEE等協(xié)議，將模塊從一端發(fā)到另一端，或者通過(guò)手機(jī)控制。一般來(lái)說(shuō)，智能硬件產(chǎn)品都需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，少不了無(wú)線傳輸模塊，而晶振，在無(wú)線模塊里是非常核心的元件。將晶振放置在模塊里，應(yīng)用在實(shí)際產(chǎn)品中，這些產(chǎn)品才有了智能化的可能。目前晶振產(chǎn)品不斷再往智能硬件方向研制，往貼片化、小尺寸方向發(fā)展。平常一般的家電，加上一個(gè)模塊，變成了一個(gè)智能家居，通過(guò)手機(jī)或是APP管理，就變成了智能化。例如一個(gè)2。4G的模塊，再加上晶振，在加上一些軟件的團(tuán)隊(duì)，就可以把這個(gè)東西做出來(lái)。如今晶振不斷實(shí)現(xiàn)從大尺寸到小尺寸的精細(xì)化發(fā)展，與智能硬件產(chǎn)品相匹配。隨著智能硬件的廣泛普及，晶振行業(yè)將迎來(lái)一個(gè)更大的市場(chǎng)發(fā)展空間，更的發(fā)展前景。
物聯(lián)網(wǎng)：
物聯(lián)網(wǎng)是一門復(fù)雜的應(yīng)用技術(shù)，它所涵蓋的范圍很廣，它不僅涵蓋了微波技術(shù)與電磁學(xué)理論，而且還涉及到了無(wú)限通信原理以及半導(dǎo)體集成電路技術(shù)，是一項(xiàng)集多學(xué)科融合的新興應(yīng)用技術(shù)。而在無(wú)線通信原理應(yīng)用中，有一款晶振是比較重要的，那就是3225尺寸的24Mhz石英晶體諧振器，其主要作用便是起到發(fā)送和接受頻率信號(hào)。因此，它為石英晶振帶來(lái)的第一大機(jī)遇，隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，石英晶振也變成了熱門的產(chǎn)品。
白色家電：
家里常用的白色家電無(wú)外乎，電飯煲、電磁爐、榨汁機(jī)和微波爐等等，這些無(wú)一例外都存在加熱的功能，而這些家電在使用單片機(jī)MCU控制的時(shí)候，必須要在線路中加上晶振—壓電石英晶振或者壓電陶瓷晶振，在單片機(jī)計(jì)算時(shí)提供一個(gè)穩(wěn)定的頻率，再根據(jù)單片機(jī)的指令實(shí)現(xiàn)每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)的功能。
一般的消費(fèi)類電子應(yīng)用的單片機(jī)，對(duì)晶振要求的精度不嚴(yán)的時(shí)候，會(huì)采用壓電陶瓷晶振如：ZTA4.0MG，4.000MHz按照千分比的精度換算為頻差是12KHz,一般的單片是可以正常工作的。
LED顯示屏：
LED顯示屏里面需要應(yīng)用到32.768K圓柱晶體以及一款石英貼片晶體。32。768K在其中主要是起著顯示的作用，32.768K是晶體的一種頻率，當(dāng)然這種頻率同時(shí)被稱為“表晶”主要是顯示時(shí)間的作用，通常應(yīng)用于所有與時(shí)間系統(tǒng)有關(guān)的產(chǎn)品。貼片晶振主要是為產(chǎn)品提供穩(wěn)定頻率的作用。所以說(shuō)LED的大是離不開(kāi)晶振的支撐。
汽車電子：
車載用晶振從插腳型產(chǎn)品8045-5032-3225和小型化轉(zhuǎn)變。這是由于晶體產(chǎn)品整體的包裝都在往小型化方向轉(zhuǎn)變。加上汽車特殊的高溫動(dòng)作（+-150℃）的要求，對(duì)提高焊接裂紋耐性等的要求也提高了。特別是為了提高ECU的處理性能，動(dòng)作頻率趨于高頻化，可以遇見(jiàn)小型話的需要將更加激烈。車載用電子元器件中。
1 、廣范圍的動(dòng)作溫度（-40~+-125℃、根據(jù)場(chǎng)合不同也可達(dá)到+-150℃）
2、AEC-Q200所代表的高信賴性
3、零缺陷等品質(zhì)的高要求
安防：
49SMD和49S是目前非常成熟，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)穩(wěn)定的晶體，在安防產(chǎn)品的興起，需求不斷加大。
1、安防類主要用到的頻率為：13.560MHz，24.000MHz，12.270MHz，17.3744MHz，18.9375MHz，28.375MHz，37.875MHz，38.13986MHz
2、對(duì)講機(jī)主要用到的頻率為：21.400MHz，21.7000MHz。同時(shí)還應(yīng)用到門禁系統(tǒng)、可視電話/對(duì)講門、小區(qū)智能化控制系統(tǒng)等……
其他應(yīng)用......
七、晶振不起振原因分析：
遇到單片機(jī)晶振不起振是常見(jiàn)現(xiàn)象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢?
① PCB板布線錯(cuò)誤;②單片機(jī)質(zhì)量有問(wèn)題;③ 晶振質(zhì)量有問(wèn)題;
④負(fù)載電容或匹配電容與晶振不匹配或者電容質(zhì)量有問(wèn)題;⑤PCB板受潮，導(dǎo)致阻抗失配而不能起振;⑥ 晶振電路的走線過(guò)長(zhǎng);
⑦晶振兩腳之間有走線;⑧外圍電路的影響。
解決方案，建議按如下方法逐個(gè)排除故障：
① 排除電路錯(cuò)誤的可能性，因此可以用相應(yīng)型號(hào)單片機(jī)的推薦電路進(jìn)行比較。② 排除外圍元件不良的可能性，因?yàn)橥鈬慵o(wú)非為電阻，電容，很容易鑒別是否為良品。③ 排除晶振為停振品的可能性，因?yàn)椴粫?huì)只試了一二個(gè)晶振。④試著改換晶體兩端的電容，也許晶振就能起振了，電容的大小請(qǐng)參考晶振的使用說(shuō)明。⑤在PCB布線時(shí)晶振電路的走線應(yīng)盡量短且盡可能靠近IC，杜絕在晶振兩腳間走線。
每個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振(晶體震蕩器)，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。
復(fù)雜的電子產(chǎn)品，晶振是必須的，而RC或LC振蕩無(wú)法企及，原因就是信號(hào)的穩(wěn)定性不夠，而晶振的三種切型：AT切，SC切和X切，把石英按照一定的角度切成薄片，而根據(jù)其厚度就可以給出一定的頻率信號(hào)，根據(jù)需要可以任意設(shè)計(jì)頻率值。
石英晶體俗稱水晶，成分SiO2，它不僅是較好的光學(xué)材料，而且是重要的壓電材料。晶體的主要特征是其原子或分子有規(guī)律排列，反映在宏觀上是外形的對(duì)稱性。人造水晶在高溫高壓下結(jié)晶而成。在電場(chǎng)的作用下，晶體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而形變，從而產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，獲得特定的頻率。我們利用它的這種逆壓電效應(yīng)特性來(lái)制造石英晶體諧振器。
1、從外觀上可以劃分為：圓柱晶振（DIP）、貼片晶振（SMD）。
諧振器一般分為插件（DIP）和貼片（SMD）。插件中又分為HC-49U、HC-49U/S、音叉型（圓柱）。HC-49U一般稱49U，有些采購(gòu)俗稱 “高型”，而HC-49U/S一般稱49S，俗稱“矮型”。音叉型按照體積分可分為3*8，2*6，1*5，1*4等等。貼片型是按大小和腳位來(lái)分類。例如7*5（7050）、6*3.5（6035），5*3.2（5032）等等。腳位有4P和2P之分。
而振蕩器也是可以分為插件和貼片。插件的可以按大小和腳位來(lái)分。例如所謂全尺寸的，又稱長(zhǎng)方形或者14pin，半尺寸的又稱為正方形或者8pin。不過(guò)要注意的是，這里的14pin和8pin都是指振蕩器內(nèi)部核心IC的腳位數(shù)，振蕩器本身是4pin。而從不同的應(yīng)用層面來(lái)分，又可分為OSC(普通有源晶振)， TCXO（溫度補(bǔ)償），VCXO（壓控），OCXO（恒溫）等等。
2、從工作性能上分為：石英晶體諧振器（無(wú)源）、石英晶體振蕩器（有源，帶電壓的。晶體振蕩器又可分為普通有源石英振蕩器(SPXO)、溫度補(bǔ)償石英振蕩器(TCXO)、電壓控制石英振蕩器(VCXO)、恒溫槽式石英振蕩器(OCXO)）。
①無(wú)源晶體——無(wú)源晶體需要用DSP片內(nèi)的振蕩器。無(wú)源晶體沒(méi)有電壓的問(wèn)題，信號(hào)電平是可變的，也就是說(shuō)是根據(jù)起振電路來(lái)決定的，同樣的晶體可以適用于多種電壓，可用于多種不同時(shí)鐘信號(hào)電壓要求的DSP，而且價(jià)格通常也較低，因此對(duì)于一般的應(yīng)用如果條件許可建議用晶體，這尤其適合于產(chǎn)品線豐富批量大的生產(chǎn)者。無(wú)源晶體相對(duì)于晶振而言其缺陷是信號(hào)質(zhì)量較差，通常需要精確匹配外圍電路（用于信號(hào)匹配的電容、電感、電阻等更換不同頻率的晶體時(shí)周邊配置電路需要做相應(yīng)的調(diào)整。建議采用精度較高的石英晶體，盡可能不要采用精度低的陶瓷晶振。
②有源晶振——有源晶振不需要DSP的內(nèi)部振蕩器，信號(hào)質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對(duì)簡(jiǎn)單（主要是做好電源濾波，通常使用一個(gè)電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個(gè)小阻值的電阻過(guò)濾信號(hào)即可），不需要復(fù)雜的配置電路。有源晶振通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。相對(duì)于無(wú)源晶體，有源晶振的缺陷是其信號(hào)電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價(jià)格高。對(duì)于時(shí)序要求敏感的應(yīng)用，個(gè)人認(rèn)為還是有源的晶振好，因?yàn)榭梢赃x用比較精密的晶振，甚至是高檔的溫度補(bǔ)償晶振。有些DSP內(nèi)部沒(méi)有起振電路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比于無(wú)源晶體通常體積較大，但現(xiàn)在許多有源晶振是表貼的，體積和晶體相當(dāng)，有的甚至比許多晶體還要小。有源晶振逐步演變?yōu)槭袌?chǎng)主流。
有源晶振的主要參數(shù)：
（1）總頻差：在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率與給定標(biāo)稱頻率的最大偏差。
（2） 率壓控線性：與理想（直線）函數(shù)相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分?jǐn)?shù)表示整個(gè)范圍頻偏的可容許非線性度。
（3）頻率溫度穩(wěn)定度：在標(biāo)稱電源和負(fù)載下，工作在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的不帶隱含基準(zhǔn)溫度或帶隱含基準(zhǔn)溫度的最大允許頻偏。
（4） 頻率老化率：在恒定的環(huán)境條件下測(cè)量振蕩器頻率時(shí)，振蕩器頻率和時(shí)間之間的關(guān)系。這種長(zhǎng)期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器元件的緩慢變化造成的。因此，其頻率偏移的速率叫老化率，可用規(guī)定時(shí)限后的最大變化率（如±10ppb/天，加電72小時(shí)后），或規(guī)定的時(shí)限內(nèi)最大的總頻率變化（如：± 1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））來(lái)表示。
（5）開(kāi)機(jī)特性（頻率穩(wěn)定預(yù)熱時(shí)間）：指開(kāi)機(jī)后一段時(shí)間（如 5 分鐘）的頻率到開(kāi)機(jī)后另一段時(shí)間（如1小時(shí)）的頻率的變化率，表示了晶振達(dá)到穩(wěn)定的速度。
我們知道了這些內(nèi)容后，又聽(tīng)到別人說(shuō)過(guò)陶瓷晶振，那么相比石英晶振總會(huì)有所不同了吧，這是當(dāng)然的啦
陶瓷諧振器多用在電視，DVD搖控，玩具產(chǎn)品等精度要求不高的產(chǎn)品中，而對(duì)于精度要求較高的電子儀器儀表，通信通訊等消費(fèi)電子產(chǎn)品中，就需要石英諧振器了，而且根據(jù)不同的需要，調(diào)整頻差也要求不一。而且，晶振現(xiàn)在是越做越小，業(yè)內(nèi)現(xiàn)在也只做3225的晶振，而于更小型化的2520,暫時(shí)還沒(méi)有出現(xiàn)，這是一個(gè)方向。早晚都會(huì)出來(lái)的。
在現(xiàn)實(shí)生活中，手機(jī)藍(lán)牙一般用4025或5032 13MHZ或26MHZ的貼片晶體振蕩器；而MP3，U盤大多用5032 12.000MHz的帖片晶體；對(duì)于視頻采集卡或GPS用的就更加精準(zhǔn)一些。例如：SMD TCXO 19.2MHZ或38.4MHZ，最后通信通訊用25.000MHZ的帖片晶體。
二、與晶振相關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋專業(yè)詞：
1、標(biāo)稱頻率：晶振是一種頻率元器件，每一款晶振都有自己的頻率。頻率通常會(huì)標(biāo)識(shí)在產(chǎn)品外殼上,進(jìn)口晶振品牌則會(huì)有品牌的logo標(biāo)識(shí)又或字母代替。
2、溫度頻差：在規(guī)定條件下，在工作溫度范圍內(nèi)相對(duì)于基準(zhǔn)溫度（25±2℃）時(shí)工作頻率的允許偏差。
3、工作頻率：晶體與工作電路共同產(chǎn)生的頻率。
4、調(diào)整頻差：在規(guī)定條件下,基準(zhǔn)溫度（25±2℃）時(shí)工作頻率相對(duì)于標(biāo)稱頻率所允許的偏差。
5、負(fù)載諧振頻率（fL）：在規(guī)定條件下，晶體與一負(fù)載電容相串聯(lián)或相并聯(lián)，其組合阻抗呈現(xiàn)為電阻性時(shí)的兩個(gè)頻率中的一個(gè)頻率.在串聯(lián)負(fù)載電容時(shí)，負(fù)載諧振頻率是兩個(gè)頻率中較低的一個(gè),在并聯(lián)負(fù)載電容時(shí)，則是兩個(gè)頻率中較高的一個(gè)。
6、動(dòng)態(tài)電阻：串聯(lián)諧振頻率下的等效電阻。用R1表示。
7、負(fù)載諧振電阻：在負(fù)載諧振頻率時(shí)呈現(xiàn)的等效電阻。用RL表示.RL＝R1（1+C0/CL）2
8、激勵(lì)電平：晶體工作時(shí)所消耗功率的表征值。激勵(lì)電平可選值有：2mW、1mW、0.5mW 、0.2mW、0.1mW、50μW、20μW、10μW、1μW、0.1μW等。
9、基頻：在振動(dòng)模式最低階次的振動(dòng)頻率。
10、老化率：在規(guī)定條件下，晶體工作頻率隨時(shí)間而允許的相對(duì)變化。以年為時(shí)間單位衡量時(shí)稱為年老化率。
11、靜電容：等效電路中與串聯(lián)臂并接的電容，也叫并電容，通常用C0表示。
12、負(fù)載電容：與晶體一起決定負(fù)載諧振頻率fL的有效外界電容，通常用CL表示。負(fù)載電容系列是：8PF、12PF、15PF、20PF、30PF、50PF、100P。只要可能就應(yīng)選推薦值：10PF、20PF、30PF、50PF、100PF。32.768K晶振常用的負(fù)載電容為12.5PF，6PF，9PF等。
13、泛音：晶體振動(dòng)的機(jī)械諧波。泛音頻率與基頻頻率之比接近整數(shù)倍但不是整數(shù)倍，這是它與電氣諧波的主要區(qū)別。泛音振動(dòng)有3次泛音，5次泛音，7次泛音，9次泛音等。
三、影響晶振精度的因素：
晶振的精度單位是（PPM）不僅是決定了晶振的價(jià)格，也決定了是否符合你產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)。一般常用的精度為20PPM。那么影響晶振精度的因素有哪些呢？
盡管一個(gè)石英晶體振蕩器的頻率精度是正負(fù)20PPM，但可能會(huì)因?yàn)殡妷鹤儎?dòng)有正負(fù)10PPM的影響，焊接溫度有正負(fù)5PPM的影響，機(jī)械振動(dòng)與沖擊有正負(fù)3PPM的影響，溫度范圍可能有正負(fù)5-20PPM的影響等等。
這些都十分常見(jiàn)的影響精度的因素，必須考慮進(jìn)去，單石英晶體振蕩器廠商卻只告訴客戶產(chǎn)品的精度是正負(fù)20PPM。事實(shí)上，實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中精度可能只能達(dá)到50PPM。因此，客戶需要50PPM精度的時(shí)候，選擇了20PPM的石英晶體振蕩器是正確的。
四、晶體振蕩器選購(gòu)指南：
晶體振蕩器有多種封裝，特點(diǎn)是電氣性能規(guī)范多種多樣。它有好幾種不同的類型：電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（TCXO）、恒溫晶體振蕩器（OCXO），以及數(shù)字補(bǔ)償晶體振蕩器（MCXO或DTCXO），每種類型都有自己的獨(dú)特性能。如果需要使設(shè)備即開(kāi)即用，您就必須選用VCXO或溫補(bǔ)晶振，如果要求穩(wěn)定度在0.5ppm以上，則需選擇數(shù)字溫補(bǔ)晶振（MCXO）。模擬溫補(bǔ)晶振適用于穩(wěn)定度要求在5ppm～0.5ppm之間的需求。VCXO只適合于穩(wěn)定度要求在5ppm以下的產(chǎn)品。在不需要即開(kāi)即用的環(huán)境下，如果需要信號(hào)穩(wěn)定度超過(guò)0.1ppm的，可選用OCXO晶振。
五、頻率穩(wěn)定性的考慮
晶體振蕩器的主要特性之一是工作溫度內(nèi)的穩(wěn)定性，它是決定振蕩器價(jià)格的重要因素。穩(wěn)定性愈高或溫度范圍愈寬，器件的價(jià)格亦愈高。工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的-40～+75℃這個(gè)范圍往往只是出于設(shè)計(jì)者們的習(xí)慣，倘若-30～+70℃已經(jīng)夠用，那么就不必去追求更寬的溫度范圍。設(shè)計(jì)工程師要慎密決定特定應(yīng)用的實(shí)際需要，然后規(guī)定振蕩器的穩(wěn)定度。指標(biāo)過(guò)高意味著花錢愈多。晶體老化是造成頻率變化的又一重要因素。根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的預(yù)期壽命不同，有多種方法可以減弱這種影響。晶體老化會(huì)使輸出頻率按照對(duì)數(shù)曲線發(fā)生變化，也就是說(shuō)在產(chǎn)品使用的第一年，這種現(xiàn)象才最為顯著。例如，使用10年以上的晶體，其老化速度大約是第一年的3倍。采用特殊的晶體加工工藝可以改善這種情況，也可以采用調(diào)節(jié)的辦法解決，比如，可以在控制引腳上施加電壓（即增加電壓控制功能）等。
與穩(wěn)定度有關(guān)的其他因素還包括電源電壓、負(fù)載變化、相位噪聲和抖動(dòng)，這些指標(biāo)應(yīng)該規(guī)定出來(lái)。對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品，有時(shí)還需要提出振動(dòng)、沖擊方面的指標(biāo)，軍用品和宇航設(shè)備的要求往往更多，比如壓力變化時(shí)的容差、受輻射時(shí)的容差，等等。
輸出
必須考慮的其它參數(shù)是輸出類型、相位噪聲、抖動(dòng)、電壓特性、負(fù)載特性、功耗、封裝形式，對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品，有時(shí)還要考慮沖擊和振動(dòng)、以及電磁干擾（EMI）。晶體振蕩器可HCMOS/TTL兼容、ACMOS兼容、ECL和正弦波輸出。每種輸出類型都有它的獨(dú)特波形特性和用途。應(yīng)該關(guān)注三態(tài)或互補(bǔ)輸出的要求。對(duì)稱性、上升和下降時(shí)間以及邏輯電平對(duì)某些應(yīng)用來(lái)說(shuō)也要作出規(guī)定。許多DSP和通信芯片組往往需要嚴(yán)格的對(duì)稱性（45%至55%）和快速的上升和下降時(shí)間（小于5ns）。相位噪聲和抖動(dòng)：在頻域測(cè)量獲得的相位噪聲是短期穩(wěn)定度的真實(shí)量度。它可測(cè)量到中心頻率的1Hz之內(nèi)和通常測(cè)量到1MHz。晶體振蕩器的相位噪聲在遠(yuǎn)離中心頻率的頻率下有所改善。TCXO和OCXO振蕩器以及其它利用基波或諧波方式的晶體振蕩器具有最好的相位噪聲性能。采用鎖相環(huán)合成器產(chǎn)生輸出頻率的振蕩器比采用非鎖相環(huán)技術(shù)的振蕩器一般呈現(xiàn)較差的相位噪聲性能。
抖動(dòng)與相位噪聲相關(guān)，但是它在時(shí)域下測(cè)量。以微微秒表示的抖動(dòng)可用有效值或峰—峰值測(cè)出。許多應(yīng)用，例如通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、ATM和SONET要求必須滿足嚴(yán)格的拌動(dòng)指標(biāo)。需要密切注意在這些系統(tǒng)中應(yīng)用的振蕩器的抖動(dòng)和相位噪聲特性。
電源和負(fù)載的影響：振蕩器的頻率穩(wěn)定性亦受到振蕩器電源電壓變動(dòng)以及振蕩器負(fù)載變動(dòng)的影響。正確選擇振蕩器可將這些影響減到最少。設(shè)計(jì)者應(yīng)在建議的電源電壓容差和負(fù)載下檢驗(yàn)振蕩器的性能。不能期望只能額定驅(qū)動(dòng)15pF的振蕩器在驅(qū)動(dòng)50pF時(shí)會(huì)有好的表現(xiàn)。在超過(guò)建議的電源電壓下工作的振蕩器亦會(huì)呈現(xiàn)較差的波形和穩(wěn)定性。對(duì)于需要電池供電的器件，一定要考慮功耗。引入3.3V的產(chǎn)品必然要開(kāi)發(fā)在3.3V下工作的振蕩器。較低的電壓允許產(chǎn)品在低功率下運(yùn)行。大部分市售的表面貼裝振蕩器在3.3V下工作。許多采用傳統(tǒng)5V器件的穿孔式振蕩器正在重新設(shè)計(jì)，以便3.3V下工作。
封裝
與其它電子元件相似，時(shí)鐘振蕩器亦采用愈來(lái)愈小型的封裝。根據(jù)客戶的需要制作各種類型、不同尺寸的晶體振蕩器（具體資料請(qǐng)參看產(chǎn)品手冊(cè)）。通常，較小型的器件比較大型的表面貼裝或穿孔封裝器件更昂貴。所以，小型封裝往往要在性能、輸出選擇和頻率選擇之間作出折衷。
工作環(huán)境
晶體振蕩器實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境需要慎重考慮。例如，高強(qiáng)度的振動(dòng)或沖擊會(huì)給振蕩器帶來(lái)問(wèn)題。除了可能產(chǎn)生物理?yè)p壞，振動(dòng)或沖擊可在某些頻率下引起錯(cuò)誤的動(dòng)作。這些外部感應(yīng)的擾動(dòng)會(huì)產(chǎn)生頻率跳動(dòng)、增加噪聲份量以及間歇性振蕩器失效。對(duì)于要求特殊EMI兼容的應(yīng)用，EMI是另一個(gè)要優(yōu)先考慮的問(wèn)題。除了采用合適的PC母板布局技術(shù)，重要的是選擇可提供輻射量最小的時(shí)鐘振蕩器。一般來(lái)說(shuō)，具有較慢上升/下降時(shí)間的振蕩器呈現(xiàn)較好的EMI特性。
檢測(cè)
對(duì)于晶振的檢測(cè)，通常僅能用示波器（需要通過(guò)電路板給予加電）或頻率計(jì)實(shí)現(xiàn)。萬(wàn)用表或其它測(cè)試儀等是無(wú)法測(cè)量的。如果沒(méi)有條件或沒(méi)有辦法判斷其好壞時(shí)，那只能采用代換法了，這也是行之有效的。
晶振常見(jiàn)的故障有：（a）內(nèi)部漏電；（b）內(nèi)部開(kāi)路；（c）變質(zhì)頻偏；（d）與其相連的外圍電容漏電。從這些故障看，使用萬(wàn)用表的高阻檔和測(cè)試儀的Ⅵ曲線功能應(yīng)能檢查出（C),(D）項(xiàng)的故障，但這將取決于它的損壞程度。
總結(jié)：器件選型時(shí)一般都要留出一些余量，以保證產(chǎn)品的可靠性。選用較高檔的器件可以進(jìn)一步降低失效概率，帶來(lái)潛在的效益，這一點(diǎn)在比較產(chǎn)品價(jià)格的時(shí)候也要考慮到。要使振蕩器的“整體性能”趨于平衡、合理，這就需要權(quán)衡諸如穩(wěn)定度、工作溫度范圍、晶體老化效應(yīng)、相位噪聲、成本等多方面因素，這里的成本不僅僅包含器件的價(jià)格，而且包含產(chǎn)品全壽命的使用成本。
五、晶振體積變化趨勢(shì)及優(yōu)點(diǎn)：
電子行業(yè)的朋友們都知道：32.768K晶振在鐘表里面必不可少被稱為表晶。近年來(lái)整個(gè)晶體行業(yè)也在不斷隨著市場(chǎng)需求的改變而變化。最明顯的就是晶振尺寸的變化，如圖我們可以看到近年來(lái)晶體體積的變化趨勢(shì)。
一般民用產(chǎn)品使用的是普通晶體諧振器，由于一些高端智能產(chǎn)品對(duì)晶振的要求更加嚴(yán)格，使用的是振蕩器。振蕩器的優(yōu)勢(shì)：快速啟動(dòng)，低電壓工作，低電平驅(qū)動(dòng)和低電流消耗已成為一個(gè)趨勢(shì)，電源電壓一般為3.3V。許多TCXO和VCXO產(chǎn)品，電流損耗不超過(guò)2mA。石英晶體振蕩器的快速啟動(dòng)技術(shù)也取得突破性進(jìn)展。
六、應(yīng)用：
晶振的應(yīng)用非常廣泛，常用于：智能手機(jī)、平板電腦、藍(lán)牙、數(shù)碼產(chǎn)品、LED顯示屏、通訊設(shè)備、安防產(chǎn)品、數(shù)碼科技、汽車電子、智能機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備、無(wú)人機(jī)以及高端的航空領(lǐng)域等。還被廣泛應(yīng)用到軍、民用通信電臺(tái)，微波通信設(shè)備，程控電話交換機(jī)，無(wú)線電綜合測(cè)試儀，BP機(jī)、移動(dòng)電話發(fā)射臺(tái)，高檔頻率計(jì)數(shù)器、GPS、衛(wèi)星通信、遙控移動(dòng)設(shè)備等等。90%的電子設(shè)備中都有用到晶振，它是是電子產(chǎn)品里面的“小心臟”。
應(yīng)用于不同的產(chǎn)品要求都有所不同，晶體行業(yè)在幾年來(lái)也在隨著各種智能產(chǎn)品的橫空出世不但地發(fā)生改變，以滿足電子行業(yè)的市場(chǎng)需求，從以前的大體積插件轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃竦某〕⌒唾N片晶體，精度越來(lái)越小，使產(chǎn)品變得更加穩(wěn)定。
電腦：
電腦里面用到一款49S貼片晶振。當(dāng)我們電腦啟動(dòng)的時(shí)候就需要晶體的頻率傳送命令從最初的開(kāi)機(jī)動(dòng)作開(kāi)始。電腦里面還使用到了一款圓柱32.768KHZ晶振，是顯示時(shí)間的作用。
相機(jī)：
相機(jī)里面有用到插件晶振32.768K和貼片晶振5032的12M，開(kāi)機(jī)需要晶振來(lái)傳達(dá)這個(gè)命令使其開(kāi)機(jī)，我們拍攝時(shí)需要晶振來(lái)輸送這個(gè)信號(hào),才能夠使他正常工作。
智能家居：
包括空調(diào)、燈、窗簾、安防、監(jiān)控等等產(chǎn)品，都需要無(wú)線傳輸模塊，它們通過(guò)藍(lán)牙、WIFI或者是ZIGBEE等協(xié)議，將模塊從一端發(fā)到另一端，或者通過(guò)手機(jī)控制。一般來(lái)說(shuō)，智能硬件產(chǎn)品都需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，少不了無(wú)線傳輸模塊，而晶振，在無(wú)線模塊里是非常核心的元件。將晶振放置在模塊里，應(yīng)用在實(shí)際產(chǎn)品中，這些產(chǎn)品才有了智能化的可能。目前晶振產(chǎn)品不斷再往智能硬件方向研制，往貼片化、小尺寸方向發(fā)展。平常一般的家電，加上一個(gè)模塊，變成了一個(gè)智能家居，通過(guò)手機(jī)或是APP管理，就變成了智能化。例如一個(gè)2。4G的模塊，再加上晶振，在加上一些軟件的團(tuán)隊(duì)，就可以把這個(gè)東西做出來(lái)。如今晶振不斷實(shí)現(xiàn)從大尺寸到小尺寸的精細(xì)化發(fā)展，與智能硬件產(chǎn)品相匹配。隨著智能硬件的廣泛普及，晶振行業(yè)將迎來(lái)一個(gè)更大的市場(chǎng)發(fā)展空間，更的發(fā)展前景。
物聯(lián)網(wǎng)：
物聯(lián)網(wǎng)是一門復(fù)雜的應(yīng)用技術(shù)，它所涵蓋的范圍很廣，它不僅涵蓋了微波技術(shù)與電磁學(xué)理論，而且還涉及到了無(wú)限通信原理以及半導(dǎo)體集成電路技術(shù)，是一項(xiàng)集多學(xué)科融合的新興應(yīng)用技術(shù)。而在無(wú)線通信原理應(yīng)用中，有一款晶振是比較重要的，那就是3225尺寸的24Mhz石英晶體諧振器，其主要作用便是起到發(fā)送和接受頻率信號(hào)。因此，它為石英晶振帶來(lái)的第一大機(jī)遇，隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，石英晶振也變成了熱門的產(chǎn)品。
白色家電：
家里常用的白色家電無(wú)外乎，電飯煲、電磁爐、榨汁機(jī)和微波爐等等，這些無(wú)一例外都存在加熱的功能，而這些家電在使用單片機(jī)MCU控制的時(shí)候，必須要在線路中加上晶振—壓電石英晶振或者壓電陶瓷晶振，在單片機(jī)計(jì)算時(shí)提供一個(gè)穩(wěn)定的頻率，再根據(jù)單片機(jī)的指令實(shí)現(xiàn)每個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)的功能。
一般的消費(fèi)類電子應(yīng)用的單片機(jī)，對(duì)晶振要求的精度不嚴(yán)的時(shí)候，會(huì)采用壓電陶瓷晶振如：ZTA4.0MG，4.000MHz按照千分比的精度換算為頻差是12KHz,一般的單片是可以正常工作的。
LED顯示屏：
LED顯示屏里面需要應(yīng)用到32.768K圓柱晶體以及一款石英貼片晶體。32。768K在其中主要是起著顯示的作用，32.768K是晶體的一種頻率，當(dāng)然這種頻率同時(shí)被稱為“表晶”主要是顯示時(shí)間的作用，通常應(yīng)用于所有與時(shí)間系統(tǒng)有關(guān)的產(chǎn)品。貼片晶振主要是為產(chǎn)品提供穩(wěn)定頻率的作用。所以說(shuō)LED的大是離不開(kāi)晶振的支撐。
汽車電子：
車載用晶振從插腳型產(chǎn)品8045-5032-3225和小型化轉(zhuǎn)變。這是由于晶體產(chǎn)品整體的包裝都在往小型化方向轉(zhuǎn)變。加上汽車特殊的高溫動(dòng)作（+-150℃）的要求，對(duì)提高焊接裂紋耐性等的要求也提高了。特別是為了提高ECU的處理性能，動(dòng)作頻率趨于高頻化，可以遇見(jiàn)小型話的需要將更加激烈。車載用電子元器件中。
1 、廣范圍的動(dòng)作溫度（-40~+-125℃、根據(jù)場(chǎng)合不同也可達(dá)到+-150℃）
2、AEC-Q200所代表的高信賴性
3、零缺陷等品質(zhì)的高要求
安防：
49SMD和49S是目前非常成熟，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)穩(wěn)定的晶體，在安防產(chǎn)品的興起，需求不斷加大。
1、安防類主要用到的頻率為：13.560MHz，24.000MHz，12.270MHz，17.3744MHz，18.9375MHz，28.375MHz，37.875MHz，38.13986MHz
2、對(duì)講機(jī)主要用到的頻率為：21.400MHz，21.7000MHz。同時(shí)還應(yīng)用到門禁系統(tǒng)、可視電話/對(duì)講門、小區(qū)智能化控制系統(tǒng)等……
其他應(yīng)用......
七、晶振不起振原因分析：
遇到單片機(jī)晶振不起振是常見(jiàn)現(xiàn)象，那么引起晶振不起振的原因有哪些呢?
① PCB板布線錯(cuò)誤;②單片機(jī)質(zhì)量有問(wèn)題;③ 晶振質(zhì)量有問(wèn)題;
④負(fù)載電容或匹配電容與晶振不匹配或者電容質(zhì)量有問(wèn)題;⑤PCB板受潮，導(dǎo)致阻抗失配而不能起振;⑥ 晶振電路的走線過(guò)長(zhǎng);
⑦晶振兩腳之間有走線;⑧外圍電路的影響。
解決方案，建議按如下方法逐個(gè)排除故障：
① 排除電路錯(cuò)誤的可能性，因此可以用相應(yīng)型號(hào)單片機(jī)的推薦電路進(jìn)行比較。② 排除外圍元件不良的可能性，因?yàn)橥鈬慵o(wú)非為電阻，電容，很容易鑒別是否為良品。③ 排除晶振為停振品的可能性，因?yàn)椴粫?huì)只試了一二個(gè)晶振。④試著改換晶體兩端的電容，也許晶振就能起振了，電容的大小請(qǐng)參考晶振的使用說(shuō)明。⑤在PCB布線時(shí)晶振電路的走線應(yīng)盡量短且盡可能靠近IC，杜絕在晶振兩腳間走線。
正在載入評(píng)論數(shù)據(jù)...
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