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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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TROQ创捷电子由具有50余年研发经验的国家高级工程师胡相树先生和国家高级工程师吴群先女士创立，累计50余年的科研实力，专注于石英频率器件的研发、设计、生产、销售一体的国家高新技术厂商，是国内晶振行业首家通过军工认证的民营企业。公司总部位于中国浙江省金华市经济技术开发区高新园区，占地面积25亩，并设立台北、上海、深圳三个分支机构。

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晶振技术：无源晶振起振需要什么条件？

本文介绍无源晶振起振需要什么条件。无源晶振起振条件包括供电电压稳定、电源开关和初始激励。无源晶振需要一个稳定的供电电压，通常是3.3V或5V。当电源开关打开时，电源会向无源晶振提供稳定的电压，并使晶体开始振荡。在初始启动时，可能需要对无源晶振进行外部激励，这可以通过一个额外的电路来实现，例如电容器或电阻网络。

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无源晶振的工作原理是基于压电效应和共振原理原理交互作用而产生的。晶体通过加电场产生压电效应,发生压缩或扭曲变形引起足够振荡能量时实现回振，电路通过外接电路（电容、电感）实现振荡自激效应。由此，产生了稳定、准确的频率信号。无源晶振作为一种高精度的时基电子元件，其广泛地应用于计算机、通信以及其他电子设备中，并发挥着重要的作用。

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