晶振的概念、图形符号、分类

晶振的概念、图形符号、分类

晶振在MP3电路中重要原件之一，晶振如果损坏，MP3就无法开机，无法启动。那么什么是晶振，晶振在MP3中所起的作用什么，晶振出故障后会出现什么情况，如何来检修呢？

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，主要是为电路提供频率基准的元器件。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。石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日，甚至10^-11。例如10MHz的振荡器，频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。因此，完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源(石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。

晶振在电路中用“X”、“Y”或者“Z”来表示。通常分成有源晶振和无源晶振两个大类，无源晶振需要芯片内部有振荡器，并且晶振的信号电压根据起振电路而定，允许不同的电压，但无源晶振通常信号质量和精度较差，需要精确匹配外围电路（电感、电容、电阻等），如需更换晶振时要同时更换外围的电路。有源晶振不需要芯片的内部振荡器，可以提供高精度的频率基准，信号质量也较无源晶振要好。

因价格等因素，实际应用中多采用无源晶振设计的电路居多，除非电路设计时序极其敏感或芯片内部无振荡器的情况（如一些型号的DSP 或精密仪器中）。

学习板采用无源晶振，以下是学习板晶振原理图。

学习板晶振原理图

XAL1就是一个两脚的无源晶振，11.0592MHZ振荡频率，匹配电容是两个30P的瓷片电容。

每种芯片的手册上都会提供外部晶振输入的标准电路，会表明芯片的最高可使用频率等参数，在设计电路时要掌握。与计算机用CPU不同，单片机现在所能接收的晶振频率相对较低，但对于一般控制电路来说足够了。

另外说明一点，可能有些初学者会对晶振的频率感到奇怪，12M、24M之类的晶振较好理解，选用如11.0592MHZ的晶振给人一种奇怪的感觉，这个问题解释起来比较麻烦，如果初学者在练习串口编程的时候就会对此有所理解，这种晶振主要是可以方便和精确的设计串口或其它异步通讯时的波特率。

晶振在MPN电路中常用于：时钟晶振（MP3）、实时晶振（MP4）、功放晶振、调频晶振，MPN常用晶振有：6M、12M、24M、24.576M、27M等。

由于在MPN中的晶振频率普遍都比较高，环境温度又相对较高，又经常进行USB热拨插，所以晶振的故障率相对较高，通常在更换晶振时都要用相同型号的新品，原因是有相当一部分电路对晶振的要求是非常严格的，这些电路不但要求新晶振的频率要和原晶振一致，甚至连后缀字母都要一模一样(晶振是有串、并联之分的)，否则就无法正常工作，所以大家在更换晶振时要多留一下心，尽量用完全一样的新品来代换故障晶振。