晶振，晶振，晶振真的很重要

晶振，晶振，晶振真的很重要。 Posted: 2006-4-14 10:59:23

突然被一个销售晶振的朋友问了点问题，发觉大多数不知道，真是羞愧，不过知耻而后勇，马上查资料学习。现在转一些并整理一下：

如果要求系统比较稳定的话,如mpu,cpld,fpga的晶振使用有源晶振示比较的合适的,而且晶振不工作的情况还是有发生的。如果片子根本就不热的话,最好先看看你的晶振是否工作。

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关于晶振的匹配电容问题：

晶振的标称值在测试时有一个“负载电容”的条件，在工作时满足这个条件，振荡频率才与标称值一致。一般来讲，有低负载电容（串联谐振晶体），高负载电容（并联谐振晶体）之分。在电路上的特征为：晶振串一只电容跨接在IC两只脚上的，则为串联谐振型；一只脚接IC，一只脚接地的，则为并联型。如确实没有原型号，需要代用的可采取串联谐振型电路上的电容再并一个电容，并联谐振电路上串一只电容的措施。例如：4.433MHz晶振,并一只3300PF电容或串一只70P的微调电容。

另一种说法是“损耗值”与“激励电平”之说：

其实，上述原因都可以作为选择晶振的条件作为考虑。

常见的晶振大多是二只脚，3脚的晶振是一种集晶振和电容为一体的复合元件。由于在集成电路振荡端子外围电路中总是以一个晶振（或其它谐振元件）和两个电容组成回路，为便于简化电路及工艺，人们便研制生产了这种复合件。其3个引脚中，中间的1个脚通常是2 个电容连接一起的公共端，另外2个引脚即为晶振两端，也是两个电容各自与晶振连接的两端。由此可见，这种复合件可用一个同频率晶振和两个100～200pF的瓷片电容按常规连接后直接予以代换。

晶振和电容的匹配

http://www.oscilent.com/spec_pages/PNDescrpt/Load_Cap.htm

晶振 等效 于 电感/电容/内阻

使用VCXO (压控晶体振荡器)作为时钟(CLK)发生器

测量时可接出一段锡丝，锡丝上紧密缠绕十多匝线，形成天线感应，再用counter频率计用探头（可用示波器探头）测量。

其中 两个电容C1、C2 通过地串联又与晶振并联，并与其他杂散电容并联。

一般选择C1、C2值要比其他杂散电容高8~10倍，来减少杂散电容影响。

一般IC引脚约2~3pF，杂散电容2~3pF

Co(晶振内部电容)3~5pF

所有Cl=C1串C2+IC+杂散+Co

即Load capacitance :Cl 值

fS = (Series) frequency =

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怎样选择一款合适的晶体振荡器

本文介绍了一些足以表现出一个晶体振荡器性能高低的技术指标，了解这些指标的含义，将有助于通讯设计工程师顺利完成设计项目，同时也可以大大减少整机的总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大频差。

---- 说明：总频差包括频率温度稳定度、频率温度准确度、频率老化率、频率电源电压稳定度和频率负载稳定度共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。例如：精密制导雷达。

---- 频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。

---- fT=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)

---- fTref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜,｜(fmin-fref)/fref｜] fT：频率温度稳定度(不带隐含基准温度) ---- fTref：频率温度稳定度(带隐含基准温度) ---- fmax ：规定温度范围内测得的最高频率 ---- fmin：规定温度范围内测得的最低频率 ---- fref：规定基准温度测得的频率

---- 说明：采用fTref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用fT指标的晶体振荡器,故fTref指标的晶体振荡器售价较高。

---- 几种电子系统使用的晶体振荡器典型频率温度稳定度指标见下表:

---- 表中有一部分频率温度稳定度指标应是带隐含基准温度的频率温度稳定度指标，但没表示出来。 (1ppm=1×10-6；1ppb=1×10-9)。

---- 频率稳定预热时间：以晶体振荡器稳定输出频率为基准，从加电到输出频率小于规定频率允差所需要的时间。

---- 说明：在多数应用中，晶体振荡器是长期加电的，然而在某些应用中晶体振荡器需要频繁的开机和关机，这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到（尤其是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台，当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃)，采用OCXO作为本振，频率稳定预热时间将不少于5分钟，而采用DTCXO只需要十几秒钟)。

---- 频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的，可用规定时限后的最大变化率（如±10ppb/天，加电72小时后），或规定的时限内最大的总频率变化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））