1. 晶振与晶体的差异

1) 晶振是有源晶振的简称，又名振动器。英文称谓是oscillator。晶体则是无源晶振的简称，也叫谐振器。英文称谓是crystal.

2) 无源晶振(晶体)通常是直插两个脚的无极性元件，需要凭仗时钟电路才干发作振动信号。多见的有49U、49S封装。

3) 有源晶振(晶振)通常是表贴四个脚的封装，内部有时钟电路，只需供电便可发作振动信号。通常分7050、5032、3225、2520几种封装方法。

2. MEMS硅晶振与石英晶振差异

MEMS硅晶振选用硅为原资料，选用抢先的半导体技能制造而成。因此在高功用与低本钱方面，有显着于石英的优势，详细表如今以下方面：

1) 全主动化半导体技能(芯片级)，无气密性疑问，永不断振。

2) 内部包含温补电路，无温漂，-40—85℃全温确保。

3) 均匀无缺点作业时刻5亿小时。

4) 抗震功用25倍于石英振动器。

5) 支撑1-800MHZ任一频点，准确致小数点后5位输出。

6) 支撑1.8V、2.5V、2.8V、3.3V多种作业电压匹配。

7) 支撑10PPM、20PPM、25PPM、30PPM、50PPM等各种精度匹配。

8) 支撑7050、5032、3225、2520悉数规范规范封装。

9) 规范四脚、六脚封装，无需任何方案改动，直顶代替石英振动器。

10) 支撑差分输出、单端输出、压控(VCXO)、温补(TCXO)等商品品种。

11) 300%的商场添加率，三年内有望代替80%以上的石英振动器商场。

3. 晶体谐振器的等效电路

上图是一个在谐振频率邻近有与晶体谐振器具有一样阻抗特性的简化电路。其间：C1为动态电容也称等效串联电容;L1为动态电感也称等效串联电感;R1为动态电阻也称等效串联电阻;C0为静态电容也称等效并联电容。

这个等效电路中有两个最有用的零相位频率，其间一个是谐振频率(Fr)，另一个是反谐振频率(Fa)。当晶体元件实习运用于振动电路中时，它通常还会与一负载电容相联接，一同效果使晶体作业于Fr和Fa之间的某个频率，这个频率由振动电路的相位和有用电抗断定，经过改动电路的电抗条件，就可以在有限的方案内调度晶体频率。

4. 要害参数

4.1 标称频率

指晶体元件规范中所指定的频率，也即用户在电路方案和元件选购时所期望的抱负作业频率。

4.2 调整频差

基准温度时，作业频率有关于标称频率的最大容许违背。常用ppm(1/106)标明。

4.3 温度频差

在悉数温度方案内作业频率有关于基准温度时作业频率的容许违背。常用ppm(1/106)标明。

4.4 老化率

指在规矩条件下，因为时刻所构成的使的频率漂移。这一方关于精细晶体是必要的，但它“没有明晰的实验条件，而是由制造商经过对悉数商品有方案抽验进行接连监督的，某些晶体元件或许比规矩的水平要差，这是容许的”(依据IEC的布告)。老化疑问的最利益理方法只能靠制造商和用户之间的挨近洽谈。

4.5 谐振电阻(Rr)

指晶体元件在谐振频率处的等效电阻，当不思考C0的效果，也近似等于所谓晶体的动态电阻R1或称等效串联电阻(ESR)。这个参数操控着晶体元件的质量因数，还抉择所运用电路中的晶体振动电平，因此影响晶体的安稳性致使是不是可以抱负的起振。所以它是晶体元件的一个首要政策参数。通常的，关于一给定频率，选用的晶体盒越小，ESR的均匀值或许就越高;绝大大都状况，在制造进程中并不能估量详细某个晶体元件的电阻值，而只能确保电阻将低于规范中所给的最大值。

4.6 负载谐振电阻(RL)

指晶体元件与规矩外部电容相串联，在负载谐振频率FL时的电阻。对一给定晶体元体，其负载谐振电阻值取决于和该元件一同作业的负载电容值，串上负载电容后的谐振电阻，老是大于晶体元件自身的谐振电阻。

4.7 负载电容(CL)

与晶体元件一同抉择负载谐振频率FL的有用外界电容。晶体元件规范中的CL是一个测验条件也是一个运用条件，这个值可在用户详细运用时依据状况作恰当调整，来微调FL的实习作业频率(也即晶体的制造公役可调整)。但它有一个适宜值，不然会给振动电路带来恶化，其值通常选用10pF、15pF 、20pF、30pF、50pF、∝等，其间当CL标为∝时标明其运用在串联谐振型电路中，不要再加负载电容，并且作业频率即是晶体的(串联)谐振频率Fr。用户应当留神，关于某些晶体(包含不封装的振子运用)，在某一出产规范既定的负载电容下(分外是小负载电容时)，±0.5pF的电路实习电容的过失就能发作±10×10-6的频率过失。因此，负载电容是一个十分首要的订购规范政策。

4.8 静态电容(C0)

等效电路静态臂里的电容。它的巨细首要取决于电极面积、晶片厚度和晶片加工技能。

4.9 动态电容(C1)

等效电路中动态臂里的电容。它的巨细首要取决于电极面积，别的还和晶片平行度、微调量的巨细有关。

4.10 动态电感(L1)

等效电路中动态臂里的电感。动态电感与动态电容是一对有关量。

4.11 谐振频率(Fr)

指在规矩条件下，晶体元件电气阻抗为电阻性的两个频率中较低的一个频率。依据等效电路，当不思考C0的效果，Fr由C1和L1抉择，近似等于所谓串联(支路)谐振频率(Fs)。这一频率是晶体的天然谐振频率，它在高稳晶振的方案中，是作为使晶振安稳作业于标称频率、断定频率调整方案、设置频率微调设备等恳求时的方案参数。

4.12 负载谐振频率(FL)

指在规矩条件下，晶体元件与一负载电容串联或并联，其组合阻抗呈现为电阻性时两个频率中的一个频率。在串联负载电容时，FL是两个频率中较低的那个频率;在并联负载电容时，FL则是其间较高的那个频率。关于某一给定的负载电容值(CL)，就实习效果，这两个频率是一样的;并且

这一频率是晶体的绝大大都运用时，在电路中所体现的实习频率，也是制造厂商为满意用户对商品契合标称频率恳求的测验政策参数。

4.13 质量因数(Q)

质量因数又称机械Q值，它是反映谐振器功用好坏的首要参数，它与L1和C1有如下联络：

Q=wL1/R1=1/wR1C1

如上式，R1越大，Q值越低，功率耗散越大，并且还会致使频率不安稳。反之Q值越高，频率越安稳。

4.14 鼓动电平(Level of drive)

是一种用耗散功率标明的，施加于晶体元件的鼓动条件的丈量。悉数晶体元件的频率和电阻都在必定程度上随鼓动电平的改动而改动，这称为鼓动电平有关性(DLD)，因此订购规范中的鼓动电平须是晶体实习运用电路中的鼓动电平。正因为晶体元件固有的鼓动电平有关性的特性，用户在振动电路方案和晶体运用时，有必要留神和确保不呈现鼓动电平过低而起振不良或过度鼓动频率反常的景象。

4.15 鼓动电平有关性(DLD)

因为压电效应，鼓动电平逼迫谐振子发作机械振动，在这个进程中，加速度功转化为动能和弹功用，功耗转化为热。后者的改换是因为石英谐振子的内部和外部的冲突所构成的。

冲突损耗与振动质点的速度有关，当轰动不再是线性的，或当石英振子内部或其外表及设备点的拉伸或应变、位移或加速度抵达临界时，冲突损耗将添加。因此致使频率和电阻的改动。

加工进程中构成DLD不良的首要要素如下，其效果或许是不能起振：

1) 谐振子外表存在微粒污染。首要发作要素为出产环境不洁净或不合法触摸晶片外表;

2) 谐振子的机械危害。首要发作要素为研磨进程中发作的划痕。

3) 电极中存在微粒或银球。首要发作要素为真空室不洁净和镀膜速率不适宜。

4) 装架是电极触摸不良;

5) 支架、电极和石英片之间存在机械应力。

4.16 DLD2(单位：欧姆)

纷歧样鼓动电平下的负载谐振电阻的最大值与最小值之间的差值。(如：从0.1uw~200uw,一共20步)。

4.17 RLD2(单位：欧姆)

纷歧样鼓动电平下的负载谐振电阻的均匀值<与谐振电阻Rr的值对比挨近，但要大一些>。(如：从0.1uw~200uw,一共20步)。

4.18 寄生照顾

悉数晶体元件除了主照顾(需要的频率)以外，还有其它的频率照顾。削弱寄生照顾的方法是改动晶片的几许规范、电极，以及晶片加工技能，可是一同会改动晶体的动、静态参数。

寄生照顾的丈量

1) SPDB 用DB标明Fr的崎岖与最大寄生崎岖的差值;

2) SPUR 在最大寄生处的电阻;

3) SPFR 最小电阻寄生与谐振频率的间隔，用Hz或ppm标明。

5. 晶体振动器的分类

5.1 Package石英振动器(SPXO)

不施以温度操控及温度抵偿的石英振动器。频率温度特性依托石英振动晶体自身的安稳性。

5.2 温度抵偿石英振动器(TCXO)

附加温度抵偿回路，削减其频率因周围温度改动而改动之石英振动器。

5.3 电压操控石英振动器(VCXO)

操控外来的电压，使输出频率可以改动或调变的石英振动器。

5.4 恒温槽式石英振动器(OCXO)

以恒温槽坚持石英振动器或石英振动晶体在必定温度，操控其输出频率在周围温度下也能坚持极小改动量之石英振动器。

除了以上四种振动器外，跟着PLL、Digital、Memory技能的运用，别的功用的多样化石英振动器也活络添加。

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