1、晶体（crystal），有的称其为晶振:石英晶体,是无源的两个脚的，没有方向，需要IC或其它外部晶体振荡器输入，才产生频率，是无方向的。晶体还需要反向器,负载电容(loading capacitor)才可组成振荡器.石英晶体元件由石英晶体片和外壳组成一种无源压电元件，俗称晶体、晶振，我国早期称晶体谐振器。由此可见正常石英晶体元件（两脚），是无方向性的，但当一个引出端（引脚）与外壳相连导通时就有可能有方向性了。

      crystal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。

2、钟振（oscillator），有的也称其为晶振，一般有四个脚，是有方向的，有电源、地和时钟输出引脚，内部有晶体和振荡电路，不需要输入输入信号源，直接可产生频率。出厂时频率已校准。特点：应用方便、频率稳定、电磁辐射少。但价格比晶体贵些。石英晶体振荡器简称晶振，一般是由石英晶体元件、IC和阻容及外壳组成有源功能组件，加电即可输出稳定频率信号。对晶振一般为4脚（引出端），都有方向性，样本或说明书中有标注。

     谐振器（Resonator）：在电路中等效作用是一个具有选频作用的网络，是振荡电路核心元器件，决定了振荡器的频率稳定度（Frequency stability）种类有：石英晶体，陶瓷，LC，介质等材料的谐振器。石英晶体与放大电路配合如果行成正反馈，并且回路放大系数大于一则产生自激振荡信号。这就是石英晶体器的基本原理。

无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法：

1、无源晶体——无源晶体需要用DSP片内的振荡器，在datasheet上有建议的连接方法。无源晶体没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP，而且价格通常也较低，因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体，这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。

无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路（用于信号匹配的电容、电感、电阻等），更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采用精度较高的石英晶体，尽可能不要采用精度低的陶瓷警惕。

2、有源晶振——有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。

有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。

对于时序要求敏感的应用，个人认为还是有源的晶振好，因为可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路，只能使用有源的晶振。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，但现在许多有源晶振是表贴的，体积和晶体相当，有的甚至比许多晶体还要小。

晶体振荡器概述

一、晶体振荡器类型：

1、普通晶体振荡器PackagedCrystalOscillator（PXO）最简单和最适用的、其基本控制元件为晶体元件的振荡器。由于不采用温度控制和温度补偿方式，它的频率－温度特性主要由所采用的晶体元件来确定。

2、电压控制晶体振荡器VoltageControlledCrystalOscillator（VCXO）用外加控制电压偏置或调制其频率输出的晶体振荡器。VCXO的频率－温度特性类似于PXO，主要由所采用的晶体元件来确定。

3、温度补偿晶体振荡器TemperatureCompensatedCrystalOscillator（TCXO）包括数字补偿晶体振荡器（DCXODigitallyCompensatedCrystalOscillator）和微机补偿晶体振荡器（MCXOMicrocomputerCompensatedCrystalOscillator）。器件内部采用模拟补偿网络或数字补偿方式、利用晶体负载电抗随温度的变化而补偿晶体元件的频率－温度特性，以达到减少其频率－温度偏移的晶体振荡器。

4、恒温控制晶体振荡器OvenControlledCrystalOscillator（OCXO）至少是将晶体元件置于隔热罩里（如恒温槽）控制其温度，以使晶体温度基本维持不变的晶体振荡器。

5、电压控制－温补晶体振荡器（VCTCXO）温度补偿晶体振荡器和电压控制晶体振荡器结合。

6、电压控制－恒温晶体振荡器（VCOCXO）恒温晶体振荡器和电压控制晶体振荡器结合。

二、晶体振荡器主要参数

★频率准确度：在标称电源电压、标称负载阻抗、基准温度（252℃）以及其他条件保持不变，晶体振荡器的频率相对与其规定标称值的最大允许偏差，即（fmax-fmin）/f0；

★温度稳定度：其他条件保持不变，在规定温度范围内晶体振荡器输出频率的最大变化量相对于温度范围内输出频率极值之和的允许频偏值，即（fmax-fmin）/（fmax+fmin）；

★频率调节范围：通过调节晶振的某可变元件改变输出频率的范围。频率调节的作用是：

①将输出频率调节到该频率范围内的某一预定值；

②由于老化或其他原因，晶体振荡器的输出频率产生偏移，将输出频率调到规定值。

★调频（压控）特性：包括调频频偏、调频灵敏度、调频线性度。

①调频频偏：压控晶体振荡器控制电压由标称的最大值变化到最小值时输出频率差。

②调频灵敏度：压控晶体振荡器变化单位外加控制电压所引起的输出频率的变化量。

③调频线性度：是一种与理想直线（最小二乘法）相比较的调制系统传输特性的量度。通常是以在规定范围内偏离理想直线的百分数表示

★负载特性：其他条件保持不变，负载在规定变化范围内晶体振荡器输出频率相对于标称负载下的输出频率的最大允许频偏。

★电压特性：其他条件保持不变，电源电压在规定变化范围内晶体振荡器输出频率相对于标称电源电压下的输出频率的最大允许频偏。

★杂波：输出信号中与主频无谐波（副谐波除外）关系的离散频谱分量与主频的功率比，用dBc表示。

★谐波：谐波分量功率Pi与载波功率P0之比，用dBc表示。

★频率老化：在规定的环境条件下，由于元件（主要是石英谐振器）老化而引起的输出频率随时间的系统漂移过程。通常用某一时间间隔内的频差来量度。对于高稳定晶振，由于输出频率在较长的工作时间内呈近似线性的单方向漂移，往往用老化率（单位时间内的相对频率变化）来量度。如：10-8/日或10-6/年等。

★日波动：指振荡器经过规定的预热时间后，每隔一小时测量一次，连续测量24小时，将测试数据按S=（fmax-fmin）/f0式计算，得到日波动。

★开机特性：在规定的预热时间内，振荡器频率值的最大变化，用V=（fmax-fmin）/f0表示。

★相位噪声：短期稳定度的频域量度。用单边带噪声与载波噪声之比£（f）表示，£（f）与噪声起伏的频谱密度Sφ（f）和频率起伏的频谱密度Sy（f）直接相关，由下式表示：

f2S（f）=f02Sy（f）=2f2£（f）

f—傅立叶频率或偏离载波频率；f0—载波频率如何选择晶振晶振的选择

关键词Tag： 晶振， 钟振， 晶体

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