　　晶振是从一块石英上按一定方位角切下的薄片,简称晶片.是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的谐振器件.晶振是单片机系统里的一部分,它的全称为石英晶体振荡器.在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在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,简称石英晶体或晶振.

　　石英晶体有天然的也有人造的,是一种重要的压电晶体材料.石英晶体本身并非振荡器,它只有借助有源激励和无源电抗网络便可产生振荡.石英晶体振荡器分非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、电压控制晶体振荡器(VCXO)、恒温控制式晶体振荡器(OCXO)和数字化/μp补偿式晶体振荡器(DCXO/MCXO)等几种类型. 其中,无温度补偿式晶体振荡器是最简单的一种,在日本工业标准(JIS)中,称其为标准封装晶体振荡器(SPXO).
　　SPXO主要是由品质因数(Q)很高的晶体谐振器(即晶体振子)与反馈式振荡电路组成的.石英晶体振子是振荡器中的重要元件,晶体的频率(基频或n次谐波频率)及其温度特性在很大程度上取决于其切割取向.石英晶体谐振器的基本结构、(金属壳)封装及其等效电路.只要在晶体振子板极上施加交变电压,就会使晶片产生机械变形振动,此现象即所谓逆压电效应.当外加电压频率等于晶体谐振器的固有频率时,就会发生压电谐振,从而导致机械变形的振幅突然增大.
　　晶振广泛应用于计算机,通信,电视机,MP3,收音机,空调,DVD,玩具,汽车电子, 航天,数码产品等领域.之所以能够在各行业适用,主要是因为晶振可以结合单片机内部的电路,能够产生单片机所必须的时钟频率,为单片机指令的执行提供了基础.当晶振提供的时钟频率越高,该单片机运行速度也越快.晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,提供稳定,精确的频率振荡.在通常的工作条件下,普通晶振频率绝对精度可达百万分之五十.有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO).

参数	基本描述
频率准确度	在标称电源电压、标称负载阻抗、基准温度(25℃)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.
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.
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.
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.

　　计算机都有个计时电路,尽管一般使用”时钟”这个词来表示这些设备,但它们实际上并不是通常意义的时钟,把它们称为计时器(timer)可能更恰当一点.计算机的计时器通常是一个精密加工过的石英晶体,石英晶体在其张力限度内以一定的频率振荡,

这种频率取决于晶体本身如何切割及其受到张力的大小.有两个寄存器与每个石英晶体相关联,一个计数器(counter)和一个保持寄存器(holdingregister).石英晶体的每次振荡使计数器减1,当计数器减为0时,产生一个中断,计数器从保持寄存器中重新装入初始值.这种方法使得对一个计时器进行编程.令其每秒产生60次中断(或者以任何其它希望的频率产生中断)成为可能.每次中断称为一个时钟嘀嗒.
　　不论是老式石英钟或是新式多功能石英钟点都是以石英晶体振荡器为核心电路,其频率精度决定了电子钟表的走时精度.石英钟点走时准,耗电省,经久耐用为最大优点.在通信系统产品中,石英晶体振荡器的价值得到了更广泛的体现,同时也得到了更快的发展.许多高性能的石英晶振主要应用于通信网络,无数数据传输,高速数字数据传输等.
　　总结:1、小型化、薄片化和片式化:为满足移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短小的要求,石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变.例如TCXO这类器件的体积缩小了30～100倍.采用SMD封装的TCXO厚度不足2mm,目前 5×3mm尺寸的器件已经上市.

　　2、高精度与高稳定度,无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm,VCXO的频率稳定度在10～7℃范围内一般可达±20～100ppm,而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001～5ppm,VCXO控制在±25ppm以下.
　　3、低噪声,高频化,在GPS通信系统中是不允许频率颤抖的,相位噪声是表征振荡器频率颤抖的一个重要参数.OCXO主流产品的相位噪声性能有很大改善.除VCXO外,其它类型的晶体振荡器最高输出频率不超过200MHz.例如用于GSM等移动电话的UCV4系列压控振荡器,其频率为650～1700MHz,电源电压2.2～3.3V,工作电流8～10mA.
　　4、低功耗,快速启动,低电压工作,低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势.电源电压一般为3.3V.许多TCXO和VCXO产品,电流损耗不超过2mA.石英晶体振荡器的快速启动技术也取得突破性进展.例如日本精工生产的VG—2320SC型VCXO,在±0.1ppm规定值范围条件下,频率稳定时间小于4ms.日本东京陶瓷公司生产的SMDTCXO,在振荡启动4ms后则可达到额定值的90%.OAK公司的10～25MHz的OCXO产品,在预热5分钟后,则能达到±0.01ppm的稳定度.

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