晶體振蕩器的的穩(wěn)定度

晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度是振蕩電路的重要技術(shù)指標(biāo)，在一般LC振蕩電路中，盡管采取各種穩(wěn)頻措族，其頻率穩(wěn)定僅能達(dá)到10負(fù)4次方~10負(fù)5次方量級(jí)。如果要求頻率穩(wěn)定度優(yōu)于10負(fù)5次方量級(jí)，就必須采用晶體振蕩電路。晶體振蕩電路是采用石英諧振器作為振蕩回路元件的電路，它是利用石英諧振器的諧振特性控制和穩(wěn)定振蕩電路的振蕩頻率。石英諧振器是從石英晶體中按一定方位角切下為AT、BT、CT、DT、ET、GT和X+5等切型。常用的幾種切型的主要性能見表5.3-3石英片的振動(dòng)具有多諧性，除基頻振動(dòng)外，還有奇次諧波的泛音振動(dòng)。一個(gè)石英諧振器既可利用其基頻振動(dòng)，也可利用其泛音振動(dòng)，前者稱為基音晶體，后者稱為泛音晶體。泛音晶體和基音晶體的等效電路（見圖5.1-10)相同，但參數(shù)值不同。泛音頻率與基音頻率不成整數(shù)倍關(guān)系，只在奇數(shù)倍附近，且不能同時(shí)存在。泛音晶體一般利用3次和5次的泛音振動(dòng)，而很少采用9次以上的泛音振動(dòng)。由于石英諧振器具有極高的Q值，很小的P值,良好的物理與化學(xué)穩(wěn)定性以及很高的回路標(biāo)準(zhǔn)性，因而，晶體振蕩電路具有很高的頻率穩(wěn)定度。一般采用低精度石英諧振器時(shí)，頻率穩(wěn)定度可達(dá)10負(fù)5次方量級(jí)。

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(dòng)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(duì)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(huì)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(hào)的時(shí)候，所消耗的動(dòng)態(tài)功耗會(huì)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。

晶振起振原理

石英晶片所以能做振蕩電路（諧振）是基于它的壓電效應(yīng)，從物理學(xué)中知道，若在晶片的兩個(gè)極板間加一電場，會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形；反之，若在極板間施加機(jī)械力，又會(huì)在相應(yīng)的方向上產(chǎn)生電場，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。

如在極板間所加的是交變電壓，就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形振動(dòng)，同時(shí)機(jī)械變形振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場。一般來說，這種機(jī)械振動(dòng)的振幅是比較小的，其振動(dòng)頻率則是很穩(wěn)定的。

但當(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(dòng)的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。其特點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度很高。

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(dòng)）。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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