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晶體振蕩器基本知識

1、概念：電路上為一個電容和一個電阻并聯再串聯一個電容的二端網絡，有兩個諧振點，較低的頻率是串聯諧振，較高的頻率是并聯諧振。

這兩個頻率接近，再很窄的頻率范圍內，晶振等效為一個電感，只要在晶振的兩端并聯上合適的電容就可以組成并聯諧振電路。

2、選擇與負載電容值相等的并聯電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率；

3、分類：無源晶振（crystal,晶體）、有源晶振（oscillator，振蕩器）；

4、振蕩原理：壓電效應；

5、壓電諧振：當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時，機械振動的幅度急劇增加；

6、石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應來起振，石英晶體諧振器是利用石英晶體和內置IC來共同作用工作的；

振蕩器直接應用于電路中，諧振器的工作一般需要提供3.3V的電壓來維持工作。

振蕩器比諧振器多了一個重要的技術參數：諧振電阻（RR）；

7、Q值：衡量電感的主要參數，指電感器再某一頻率的交流下工作時，所呈現的感抗與等效損耗電阻之比。

Q值越高，損耗越小，效率越高；

為什么晶振尺寸越小,產品的靈活度越高

近年來，智能手機等移動設備、可穿戴式設備及IoT設備等使用智能的電子設備迅速普及。而且，為了提高產品的設計靈活度和可穿戴舒適度并確保配置新功能所用的空間，要求這些產品上搭載的元器件的尺寸和功耗降低到極限。以晶振為例，在智能硬件還未興起的年代，3225貼片晶振使用較為廣泛，2520也算是尺寸相對較小的無源晶振封裝了。如今，智能產品上所搭載的無源晶振多以1612貼片晶振，2016貼片晶振為主。這些晶振由于體積過于渺小，需要放大鏡甚至顯微鏡才能看清真實面目。電子元器件一致改小，那么它們之間的間距也會縮短，這樣來，有個好處就是能讓不同晶體管終端的電容量降低，從而提升它們的交換頻率。因為每個晶體管在切換電子信號的時候，所消耗的動態功耗會直接和電流容量相關，從而使得運行速度加快，能耗變小。明白了這一點，也就不難理解為什么制程的數值越小，制程就越先進；元器件的尺寸越小，處理器的集成度越高，因此靈活度更高，處理器的功耗反而越低的道理了。

晶體諧振器的等效電路

石英晶體諧振器的等效電路。當晶體不振動時，可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C，它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關，一般約幾個PF到幾十PF。當晶體振蕩時，機械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十mH到幾百mH。晶片的彈性可用電容C來等效，C的值很小，一般只有0.00020.1pF。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效，它的數值約為100Ω。由于晶片的等效電感很大，而C很小，R也小，因此回路的品質因數Q很大，可達1000～10000。加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關，而且可以做得準確，因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩定度。

溫補晶振介紹

溫補晶振輸出方式分：削峰正弦波輸出（ /-1ppm@-40℃-- 85℃），CMOS 方波輸出（ /-1ppm@-40℃-- 85℃），LVDS 差分方波輸出（ /-1ppm@-40℃-- 85℃）（0.8p 低抖動）。另外溫補晶振 32.768KHz 低功耗可達（0.79μA@1.8V，1.05μA@2.5V，1.25μA@3.0V，1.37μA@3.3V，2.05μA@5V）。

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