晶振作用分类
晶振的工作原理解析
晶振的工作原理一、什么是晶振?晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，它是时钟电路中最重要的部件，它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率，它就像个标尺，工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定，自然容易出现问题。
晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号.晶振是晶体振荡器的简称。
它用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。
在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
高级的精度更高。
有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。
晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻。
数字电路的工作是根据电路设计，在某个时刻专门完成特定的任务，如果没有一个时序控制的标准时刻，整个数字电路就会成为“聋子”，不知道什么时刻该做什么事情了。
晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。
通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。
有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。
如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
电路中，为了得到交流信号，可以用RC、LC谐振电路取得，但这些电路的振荡频率并不稳定。
在要求得到高稳定频率的电路中，必须使用石英晶体振荡电路。
石英晶体具有高品质因数，振荡电路采用了恒温、稳压等方式以后，振荡频率稳定度可以达到10^(-9)至10^ (-11)。
广泛应用在通讯、时钟、手表、计算机……需要高稳定信号的场合。
石英晶振不分正负极, 外壳是地线，其两条不分正负二、晶振的使用晶振，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。
由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。
晶振的原理及作用
晶振的原理及作用晶体振荡器（晶振）是一种产生稳定频率的电子元件，广泛应用于无线通信、计算机、电子钟等电子设备中。
它的作用是提供一个稳定的时钟信号，让电子设备能够按照指定的频率运行。
晶振的主要原理是晶体的压电效应和共振现象。
晶体是一种具有压电效应的物质，即在外界施加压力时，晶体呈现出电势差的变化。
当一个电压被施加到晶体上，晶体由于压电效应而发生微小的尺寸变化，使晶体的原子结构发生微小的扭曲。
这个扭曲会导致晶体内部产生反馈电势，使电荷在晶体中移动，形成电荷的周期性移动。
当振动频率达到晶体的共振频率时，电荷的周期性移动达到最大值，称为共振现象。
晶振通常由晶体谐振器和放大器组成。
晶体谐振器是由晶体和电容器组成的振荡回路，晶体由于压电效应而发生振动，并将能量转化为电能。
放大器作用是将振荡信号放大，并驱动其他电路或设备。
晶振的频率稳定性是晶振器的一个重要指标。
频率稳定性指的是晶振器输出频率在长时间内的波动程度。
一般来说，晶体振荡器的频率稳定性高，可以达到几十亿分之一，甚至更高。
这一特性使得晶振广泛应用于需要高精度时钟信号的设备中。
晶振的工作原理和作用有以下几个方面的重要影响：1. 提供稳定的时钟信号：晶振可以提供稳定的时钟信号，用于同步各个电子元件的工作，确保电子设备正常运行。
例如，在计算机中，CPU需要一个稳定的时钟信号来控制数据的运行和处理。
晶振提供的稳定频率信号可以确保CPU和其他设备能够准确无误地进行数据处理。
2. 影响数据传输速率：晶振的频率决定了数据传输的速率。
在通信设备中，例如无线电设备或调制解调器，晶振提供了稳定的基准频率，用于控制数据的传输速率。
不同的频率可以实现不同的传输速率，而晶振能够提供稳定的频率信号，确保数据能够准确无误地传输。
3. 影响设备的精度和稳定性：晶振的高频率稳定性决定了设备的精度和稳定性。
例如，在高精度的仪器设备中，晶振提供了精确的计时信号，使设备的测量结果更加准确可靠。
晶振基础知识介绍
晶振基础知识介绍晶振：即所谓石英晶体谐振器(无源)和石英晶体振荡器（有源）的统称。
无源和有源的区别：无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。
无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。
石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振，而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。
振荡器直接应用于电路中，谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。
振荡器比谐振器多了一个重要技术参数：谐振电阻（RR），谐振器没有电阻要求。
RR的大小直接影响电路的性能，因此这是各商家竞争的一个重要参数。
晶振的原理：压电效应(物理特性)：在水晶片上施以机械应力时,，会产生电荷的偏移，即为压电效应。
逆压电效应：相对在水晶片上印加电场会造成水晶片的变形即产生逆压电效应，利用这种特性产生机械振荡，变换成电气信号。
晶振的作用：一、为频率合成电路提供基准时钟，产生原始的时钟频率。
二、为电路产生震荡电流,发出时钟信号晶振的分类：一、按材质封装(1).金属封装-SEAMTYPE (2).陶瓷封装-GLASSTYPE二、贴装方式(1).直插封装-DIP (2).贴片封装-SMD三、按产品类型(1).crystal resonator—晶体谐振器（无源晶体）(2).crystal oscillator—晶体振荡器（有源晶振）---SPXO 普通有源晶体振荡器---VCXO电压控制晶体振荡器---TCXO 温度补偿晶体振荡器---VC-TCXO压控温补晶体振荡器(3).crystal filter—晶体滤波器(4).tuning fork x’tal (khz)-水晶振动子部分 KDS晶振图例：DT-14/DT-26/DT-38 DMX-26S DSX220G DSO321SR/221SR HC-49S/AT-49DSX321G/221 G SM-14J DSV531SV DSX530G/840GDSA/B321SDA晶振的名词术语：SMT ：Surface Mount Technology 表面贴装技术SMD ：Surface Mount Device 表面贴装元件OSC ：Oscillator Crystal 晶体振荡器TCXO ：Temperature Compensate X‘tal Oscillator 温度补偿晶体振荡器VC-TCXO ：Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator 压控温度补偿晶体振动器 VCXO ：Voltage Control Oscillator 压控晶体振动器 DST410S/310S/210A DSX320G DSA/B321SCL HC-49SMD/SMD-49晶振的重要参数：1、标称频率F：晶体元件规范（或合同）指定的频率。
晶振的原理与应用
晶振的原理与应用1. 晶振的工作原理晶振是一种基于压电效应的电子元件，它能够将机械振动转化为电信号，或者将电信号转化为机械振动。
晶振常用于电子设备中，用于提供稳定的时钟信号或频率参考信号。
晶振的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.施加电场：当正向电压施加到晶振的电极上时，会在晶振晶体的表面形成正向电场。
2.压电效应：由于晶振晶体的特殊结构，正向电场使得晶体产生机械振动，这种机械振动称为压电效应。
3.振荡回路：振动的晶振晶体连接在周期性放大电路（振荡回路）中，形成一个反馈回路。
4.反馈放大：振荡回路中的放大器会放大晶体的振动信号，并将其再次输入回晶体，从而维持振荡的稳定。
2. 晶振的应用晶振在电子设备中有广泛的应用，以下列举了几个典型的应用场景：2.1 时钟信号源晶振最常见的应用之一是作为电子设备的时钟信号源。
在计算机、手机、电视等设备中，晶振被用来提供稳定的时钟信号，确保设备的各个部件按照预定的时序工作。
晶振工作频率的稳定性和准确性非常重要，它直接影响着设备的正常运行。
2.2 频率参考信号晶振的频率稳定性和准确性是其另一个重要应用。
在无线通信、雷达、科学仪器等领域中，需要高精度的频率参考信号。
晶振可以提供非常稳定的频率信号，可以作为这些设备的参考源。
2.3 振荡器晶振也可以作为振荡器的核心部件。
振荡器将晶振的振动信号进一步放大，并将其作为设备的输出信号。
在无线电、声音处理等领域中，振荡器被广泛应用，用于产生特定频率的信号。
2.4 传感器由于晶振能够将机械振动转化为电信号，因此它也可以应用于传感器中。
将晶振与物理量传感器相结合，可以实现对压力、温度、湿度、加速度等物理量的测量。
晶振传感器通常具有高灵敏度和快速响应的特点。
3. 晶振的选择与使用注意事项晶振的选择和使用需要注意以下几个方面：3.1 工作频率选择适合应用场景的晶振频率非常重要。
根据需要提供的时钟信号或参考信号频率，选择合适的晶振频率。
晶振基础知识介绍
晶振基础知识介绍晶振：即所谓石英晶体谐振器(无源)和石英晶体振荡器（有源）的统称。
无源和有源的区别：无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。
无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。
石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。
石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振，而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。
振荡器直接应用于电路中，谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。
振荡器比谐振器多了一个重要技术参数：谐振电阻（RR），谐振器没有电阻要求。
RR的大小直接影响电路的性能，因此这是各商家竞争的一个重要参数。
晶振的原理：压电效应(物理特性)：在水晶片上施以机械应力时,，会产生电荷的偏移，即为压电效应。
逆压电效应：相对在水晶片上印加电场会造成水晶片的变形即产生逆压电效应，利用这种特性产生机械振荡，变换成电气信号。
晶振的作用：一、为频率合成电路提供基准时钟，产生原始的时钟频率。
二、为电路产生震荡电流,发出时钟信号晶振的分类：一、按材质封装(1).金属封装-SEAMTYPE (2).陶瓷封装-GLASSTYPE二、贴装方式(1).直插封装-DIP (2).贴片封装-SMD三、按产品类型(1).crystal resonator—晶体谐振器（无源晶体）(2).crystal oscillator—晶体振荡器（有源晶振）---SPXO 普通有源晶体振荡器---VCXO电压控制晶体振荡器---TCXO 温度补偿晶体振荡器---VC-TCXO压控温补晶体振荡器(3).crystal filter—晶体滤波器(4).tuning fork x’tal (khz)-水晶振动子部分 KDS晶振图例：DT-14/DT-26/DT-38 DMX-26S DSX220G DSO321SR/221SR HC-49S/AT-49DSX321G/221 G SM-14J DSV531SV DSX530G/840GDSA/B321SDA晶振的名词术语：SMT ：Surface Mount Technology 表面贴装技术SMD ：Surface Mount Device 表面贴装元件OSC ：Oscillator Crystal 晶体振荡器TCXO ：Temperature Compensate X‘tal Oscillator 温度补偿晶体振荡器VC-TCXO ：Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator 压控温度补偿晶体振动器 VCXO ：Voltage Control Oscillator 压控晶体振动器 DST410S/310S/210A DSX320G DSA/B321SCL HC-49SMD/SMD-49晶振的重要参数：1、标称频率F：晶体元件规范（或合同）指定的频率。
晶振的作用有哪些
晶振是单片机系统里的一个部分，全称为晶体震荡器。
晶振结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，为单片机指令的执行提供了基础。
晶振的提供的时钟频率越高，单片机的运行速度也就越快。
晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定、精确的单频振荡。
在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。
晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。
通常一个系统共用一个晶振，以便于各部分保持同步。
有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。
如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
总之，没有晶振，就没有时钟周期，没有时钟周期，就无法执行程序代码，单片机就无法工作。
晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。
通常一个系统共用一个晶振，以便于各部分保持同步。
有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。
如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
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。
他们有一个很重要的特点，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。
晶振的工作原理
晶振的工作原理
晶振（Crystal Oscillator）是一种用于产生稳定频率的电子元件，广泛应用于各种电子设备中。
它是基于晶体的压电效应而工作的，能够将电能转换为机械振动，进而产生稳定的电信号。
晶振的工作原理可以分为以下几个方面：
1. 晶体的压电效应：晶振的核心部件是晶体，通常使用的是石英晶体。
石英晶体具有压电效应，即在受到外力作用时会产生电荷分布的变化，从而产生电势差。
这种压电效应使得晶体具有机械振动的能力。
2. 电路的谐振：晶振通常采用谐振电路来实现稳定的振荡。
谐振电路由晶体、电容和电感等元件组成，通过调整电路的参数，使得电路能够在特定的频率下产生谐振。
晶振的频率由晶体的物理特性决定，通过选择适当的晶体和电路参数，可以实现所需的频率输出。
3. 反馈放大：晶振在工作过程中需要保持振荡的稳定性，这就需要通过反馈放大来实现。
晶振电路中通常会添加一个放大器，将晶体的输出信号放大后再送回给晶体，使其继续产生振荡。
通过适当的反馈，可以实现振荡频率的稳定。
4. 温度补偿：晶振的频率受到温度的影响较大，为了保持频率的稳定，通常会在晶振电路中加入温度补偿电路。
温度补偿电路可以根据环境温度的变化自动调整电路参数，使得晶振的频率保持在稳定的范围内。
总结起来，晶振的工作原理是基于晶体的压电效应和谐振电路的相互作用。
通过合理设计电路参数和加入温度补偿电路，可以实现稳定的频率输出。
晶振广泛应用于各种电子设备中，如计算机、手机、通信设备等，为这些设备提供稳定的时钟信号和频率参考。
主板中最常规用到的晶振可归为5种
2、24M晶振为BGA内部VGA部分提供相关工作时钟。
3、24.576M晶振用于音效芯片，工作电压为1.1-2.2V。
4、25M晶振用于网卡部分，为网卡提供工作时钟，也用于Nvidia芯片上电时序中所需的时钟，电压为1.1-2.2V。
5、32.768KHZ晶振为实时晶振，工作电压为1.4V左右，系统时间基准时钟，上电之前为南桥内部提供工作所需时钟。
音叉晶体最常规的晶体3*9mm、3*10mm、3*8mm、2*6mm、1*5mm、1*4mm。
电子产品在目前的趋势发展下，诸多产品都会采用石英晶振，然而选用陶瓷晶振的日益减少。
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1、晶振的作用
晶振是晶体振荡器的简称，分为有源晶振和无源晶振两种，有源晶振无需外接匹配电容，只要加电即可输出一定频率的周期波形，所以有源晶振一般是四个引脚；无源晶振严格来说不能叫晶振，只能算是晶体，因为它需要外接匹配电容才可起振，由于其起振不需要电源供电，因此称为无源晶振。
晶振的作用就是为电路系统提供时钟或者时序。
2、晶振的分类
根据晶振的功能和实现技术的不同，可以将晶振分为以下四类：
(1) 恒温晶体振荡器(以下简称OCXO)：这类晶振对温度稳定性的解决方案采用了恒温槽技术，将晶体置于恒温槽内，通过设置恒温工作点，使槽体保持恒温状态，在一定范围内不受外界温度影响，达到稳定输出频率的效果。
这类晶振主要用于各种类型的通信设备，包括交换机、SDH传输设备、移动通信直放机、G PS接收机、电台、数字电视及军工设备等领域。
根据用户需要，该类型晶振可以带压控引脚。
OCXO的工作原理如下图所示：
图1恒温晶体振荡器原理框图
OCXO的主要优点是，由于采用了恒温槽技术，频率温度特性在所有类型晶振中是最好的，由于电路设计精密，其短稳和相位噪声都较好。
主要缺点是功耗大、体积大，需要5分钟左右的加热时间才能正常工作等。
(2) 温度补偿晶体振荡器(以下简称TCXO)：其对温度稳定性的解决方案采用了一些温度补偿手段，主要原理是通过感应环境温度，将温度信息做适当变换后控制晶振的输出频率，达到稳定输出频率的效果。
传统的TCXO是采用模拟器件进行补偿，随着补偿技术的发展，很多数字化补偿TCXO开始出现，这种数字化补偿的TCXO又叫DTCXO，用单片机进行补偿时我们称之为MCXO，由于采用了数字化技术，这一类型的晶振在温度特性上达到了很高的精度，并且能够适应更宽的工作温度范围，主要应用于军工领域和使用环境恶劣的场合。
(3) 普通晶体振荡器(SPXO)：这是一种简单的晶体振荡器，通常称为钟振，其工作原理为图1中去除“压控”、“温度补偿”和“AGC”部分，完全是由晶体的自由振荡完成。
这类晶振主要应用于稳定度要求不高的场合。
(4) 压控晶体振荡器(VCXO)：这是根据晶振是否带压控功能来分类，带压控输入引脚的一类晶振叫VCXO，以上三种类型的晶振都可以带压控端口。
3、晶振的指标及意义
晶振的主要参数有标称频率、频率准确度、频率稳定度、老化率、相位噪声、功耗等。
(1)标称频率：是指晶振的标称输出频率；(2) 频率准确度：是指常温(25摄氏度)下，所测晶振频率相对于标称频率的差值。
这一点是不太重要的；(3) 频率稳定度：一般是指频率温度稳定度，是指在晶振的工作温度范围内频率随着温度变化的大小，一般用ppm或ppb来标示，1ppb=0.001ppm=1*10-9；设计中晶振稳定度是最重要的指标，精度越高越好。
(4) 老化率：，频率值随着时间的推移，变化的大小，有年老化和日老化两种指标，也有一些厂家提到10年或20年老化率的指标；老化率一般保持在5ppm容易，小于1ppm的很不容易，也很贵；
(5) 相位噪声：信号功率与噪声功率的比率(C/N)，是表征频率颤抖的技术指标。
一般来说雷达等设备会对相位噪声有特殊要求。
(6) 晶体还有一个重要的特性就是“RR等效阻抗”，晶振常出现停振现象。
经分析均为晶片阻值大于80欧姆。
4、ppm和ppb释疑
在听到别人讨论晶振的参数或者选用何种晶振时，我们经常会听到晶振需要达到多少ppm的说法，那么什么是ppm？它对晶振的选择有什么决定意义呢？下面篇幅讲做一简单说明。
ppm全称是parts per million，即百万分之几的意思；ppb全称是parts per billion，即十亿分之几的意思。
两者都是用来度量晶振的频率稳定度的，最常用的是ppm，根据晶振这个指标值我们可以计算出晶振在某一时间的频率误差。
那么为什么要关注这个指标呢？原因是时序问题。
对于同步数字电路，如果时序不正常或者不同步，我们就不发正确地发送或接收数据，而晶振就是为电路提供时钟的，也就是电路的时序将由晶振的输出最终决定。
很明显，如果晶振的频率稳定度或者误差越小，那么晶振的输出频率将越稳定，系统的时序就会更稳定，从而可以确保系统在发送或接收数据时不会出现时序混乱问题。
下面讲述晶振输出频率误差的计算方法：
XXppm就是说频率的误差=(xx/百万)*振荡器的标称频率
eg1:120ppm，27M的晶振，频率的误差= 120/100万*27M=3240Hz
eg2: 所配晶振频率：32772.2HZ，误差为+1.2ppm
一年的误差计算过程为:
Δf = +1.2/100万*32772.2
Δt/秒= Δf/32772.2 = 1.2/100万
一年的误差= Δt*24*3600*365 = 37.8秒
从例2可以看出，晶振的年计时误差与晶振的标称频率没有关系，而只取决于晶振的频率稳定度。