晶體振蕩器基本知識

1、概念：電路上為一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，有兩個(gè)諧振點(diǎn)，較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。

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

2、選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)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(yīng)；

5、壓電諧振：當(dāng)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(shí)，機(jī)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(yīng)來起振，石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC來共同作用工作的；

振蕩器直接應(yīng)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(gè)重要的技術(shù)參數(shù)：諧振電阻（RR）；

7、Q值：衡量電感的主要參數(shù)，指電感器再某一頻率的交流下工作時(shí)，所呈現(xiàn)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(chǎn)品的靈活度越高

近年來，智能手機(jī)等移動設(shè)備、可穿戴式設(shè)備及IoT設(shè)備等使用智能的電子設(shè)備迅速普及。而且，為了提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)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(chǎn)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(chǎn)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(shí)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(gè)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?yàn)槊總€(gè)晶體管在切換電子信號的時(shí)候，所消耗的動態(tài)功耗會直接和電流容量相關(guān)，從而使得運(yùn)行速度加快，能耗變小。明白了這一點(diǎn)，也就不難理解為什么制程的數(shù)值越小，制程就越先進(jìn)；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(dāng)晶體不振動時(shí)，可把它看成一個(gè)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(guān)，一般約幾個(gè)PF到幾十PF。當(dāng)晶體振蕩時(shí)，機(jī)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(shí)因摩擦而造成的損耗用R來等效，它的數(shù)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(zhì)因數(shù)Q很大，可達(dá)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(guān)，而且可以做得準(zhǔn)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(wěn)定度。

溫補(bǔ)晶振介紹

溫補(bǔ)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(bǔ)晶振 32.768KHz 低功耗可達(dá)（0.79μA@1.8V，1.05μA@2.5V，1.25μA@3.0V，1.37μA@3.3V，2.05μA@5V）。

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