看完这篇，秒懂晶振多种分类！

时间： 2024-08-10 来源：TROQ创捷电子知乎

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晶振的主要功能是提供稳定的时钟信号，以确保电子系统的正常运行。在通信系统中，晶振能够确保信息的准确传输。在计算机中，晶振能够提供准确的时钟信号，以确保计算机能够快速、准确地处理数据。在测量仪器中，晶振能够提供稳定的频率参考，从而提高测量精度；在嵌入式系统中，晶振能够提供可靠的时钟信号，以确保系统的稳定运行。

根据不同的应用需求，晶振可以分成多种类型。

1.普通无源晶振：

普通无源晶振是指缺乏振荡电路，只具有谐振频率的晶振。相对于有源晶振，无源晶振的优点包括可靠性高、稳定性好、频率精度高、体积小、重量轻、成本低等。它广泛应用于各种电子设备中，如通信系统、计算机、遥控器、钟表等，作为频率源或时钟信号源。

无源晶振的频率稳定度通常用ppm(百万分之一)来表示，即每百万分之一的偏差。例如，一个频率稳定度为±10ppm的无源晶振，其频率偏差范围为±100000Hz(假设晶体的固有频率为1MHz)。

在电路中应用无源晶振时，通常需要将其接入适当的振荡电路中，如串联谐振电路或并联谐振电路，以产生所需的时钟信号或频率源。同时，为了确保无源晶振能够正常工作，还需要在电路中添加适当的负载电容和负载电阻。适用于功耗和空间要求相对较低的应用场景。

2.普通有源晶振：

普通有源晶振是石英晶体振荡器的一种，它利用石英晶体的压电效应产生频率基准，具有更高的频率稳定度和更低的相位噪声。与普通无源晶振相比，有源晶振具有更高的频率精度和更宽的温度范围，因此常用于高精度和高稳定度的应用场景，如通信、导航、仪器仪表等领域。

有源晶振的电路通常包括晶体管、阻容元件和石英晶体等，它们共同构成了一个闭环振荡系统。通过调整外围电路的参数，可以实现对振荡频率和输出电平的精确控制。有源晶振的频率稳定度高，一般可达到小数几个数量级，甚至更高。

在应用方面，有源晶振可以作为独立的频率源使用，也可以作为时钟源为其他电路提供时间基准。由于它具有高精度和高稳定性，因此能够满足各种不同应用场景的需求。

总之，有源晶振是一种高精度和高稳定度的频率基准源，广泛应用于各种通信、导航、仪器仪表等领域。与普通无源晶振相比，有源晶振具有更高的频率精度和更宽的温度范围，能够满足各种不同应用场景的需求。

3.热敏晶振：

热敏晶振是一种基于热敏效应的晶体振荡器，其频率会随着温度的变化而变化。热敏晶振的主要优点是其稳定性非常好，可以在宽温度范围内保持频率稳定。此外，它还具有体积小、重量轻、功耗低和可靠性高等优点。相比其他类型的晶振，热敏晶振不需要太多的外部元件，因此更容易集成到电路中。

热敏晶振的主要缺点是其价格相对较高，并且其频率范围有限。此外，由于其频率调整是通过热敏效应来实现的，因此需要一定的时间来稳定频率。

热敏晶振是一种高精度、高稳定性的频率控制设备，适用于需要高精度时钟的电子设备。特别是需要高精度时钟的设备，如通信、导航、雷达和高速数字系统等。

虽然其价格相对较高，但其在宽温度范围内的稳定性、体积小、重量轻、功耗低和可靠性高等优点使其成为许多应用的理想选择。

4.差分晶振：

差分晶振(Differential Crystal Oscillator)是一种特殊的晶体振荡器，它通过将晶体谐振器的振荡信号分成两个相位相反的输出信号，并通过差分放大电路进行放大和处理，最终产生稳定的差分输出信号。

差分晶振的主要优点在于它可以减小共模噪声，提高信号的抗干扰能力和稳定性。由于差分晶振的输出信号是两个相位相反的信号的差分值，因此它可以有效地消除共模噪声，使得信号的信噪比更高，更加稳定。

此外，差分晶振还具有较高的温度稳定性。由于晶体谐振器的温度稳定性较高，因此差分晶振的频率稳定性也相对较高，可以在较宽的温度范围内保持稳定的输出频率。这使得差分晶振在各种电子系统中得到了广泛应用，如通信、雷达、导航、仪器仪表等。

5.温补晶振：

温补晶振(TCXO)是一种高精度、高稳定的晶体振荡器，具有温度补偿功能，可以自动调整频率以补偿温度变化对晶体频率的影响。这种晶振广泛应用于各种需要高精度频率源的领域，如通信、导航、电子测量等。

温补晶振的核心部件是晶体谐振器，它具有很高的Q值和优秀的频率稳定性。通过采用特殊的温度补偿网络，温补晶振可以在宽温度范围内保持稳定的频率输出。这种晶振的频率稳定度通常在10-7~10-6量级，可以满足大多数高精度应用的需求。

与其他类型的晶体振荡器相比，温补晶振具有许多优点。它可以在很宽的温度范围内保持稳定的频率输出，具有优秀的短期稳定性和长期稳定性。此外，温补晶振的相位噪声也很低，可以满足许多高端应用的需求。

由于其优良的性能和稳定性，温补晶振被广泛应用于各种领域。在通信领域，它可以用作频率源和时钟源，为无线通信、卫星通信、光纤通信等领域提供高精度的频率参考。在导航领域，温补晶振可以提供高精度的时钟信号，为GPS、北斗等导航系统提供准确的定位信息。在电子测量领域，温补晶振可以作为标准频率源，用于各种电子测量设备的校准和测试。

6.插件石英晶振：

插件石英晶振是一种谐振器，通常由石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成。它是一个基本的谐振器件，通常由一个按一定方位角切下的石英晶体薄片(晶片)组成。在晶片的两个对应面上涂敷银层作为电极，每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器。

插件石英晶振有多种分类方式。根据外形尺寸和封装方式，插件石英晶振可以分为插件石英晶体谐振器(HC-49U、HC-49S、HC-49SS等)和贴片石英晶体谐振器(SMD)等。其中，HC-49U通常称为49U，有些采购人员俗称“高型”；HC-49S通常称为49S，俗称“矮型”;HC-49SS通常称为49SS，俗称“超矮型”。

石英晶振的基本原理是压电效应。当在石英晶振的两个电极上加一电场时，晶片会产生机械变形;反之，若在晶片的两侧施加机械压力时，则在晶片相应的方向上将产生电场。这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。

具有体积小、频率稳定、抗干扰能力强等优点，广泛应用于各类电子设备中。

7.恒温晶振：

恒温晶体振荡器，也称为OCXO，是一种高精度、高稳定性的晶体振荡器，它运用了恒温槽技术，确保晶体谐振器的温度始终保持稳定，防止了因温度变化而产生的频率误差。OCXO广泛应用于各种领域，如通信、导航以及精密测量，以其高精度和高稳定性而受到广泛欢迎。它是保证各种仪器和系统性能的关键元件之一。

不同的晶振类型和特点能够满足不同应用场景的需求，为各类电子产品的稳定运行提供保障。因此，在晶振在选型过程中需要了解所需晶振的频率、负载电容等参数，并参考工程师提供的技术规格结合市场口碑，选择符合应用需求的晶振型号，也可以直接向有资历的原厂寻求技术支持。

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