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晶振的作用與應(yīng)用詳解

 晶振全稱為晶體振蕩器（英文Crystal Oscillators），其作用在于產(chǎn)生原始的時鐘頻率，這個頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率。
                                                                   

晶振的分類
      晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振（諧振）的英文名稱不同，無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無源晶振需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準(zhǔn)確；有源晶振是一個完整的諧振振蕩器。石英晶體振蕩器與石英晶體諧振器都是提供穩(wěn)定電路頻率的一種電子器件。石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)來起振，而石英晶體諧振器是利用石英晶體和內(nèi)置IC共同作用來工作的。振蕩器直接應(yīng)用于電路中，諧振器工作時一般需要提供3.3V電壓來維持工作。振蕩器比諧振器多了一個重要技術(shù)參數(shù)：諧振電阻（RR），諧振器沒有電阻要求。
 
晶振的作用
       1.晶振作用：給單片機正常工作提供穩(wěn)定的時鐘信號。原理：在石英晶體的兩個極板上加一個電場，晶片會產(chǎn)生機械變形，對極板施加機械力使其變形，又會在極板上產(chǎn)生相應(yīng)的電荷，這叫壓電效應(yīng)。如果在兩個極板上加上交變的電壓，晶片便會產(chǎn)生機械變形震蕩，同時這種機械震蕩還會產(chǎn)生交變的電場（比較的微小），但是當(dāng)外加交變的電壓的頻率與晶片固有的頻率（由其形狀和尺寸決定）相等時，機械振動的幅度會加劇，產(chǎn)生交變電場也增大。叫做壓電諧波。
        2.即使去掉晶振，電路照樣的能振蕩，并且如果把那兩個電容改成可調(diào)電容的話也能得到想要的某個頻率，那還要晶振干什么：晶振、陶瓷諧振槽路、RC振蕩器以及硅振蕩器是適用于微控制器的四種時鐘源。針對具體應(yīng)用優(yōu)化時鐘源設(shè)計依賴于以下因素：成本、精度和環(huán)境參數(shù)。RC振蕩器能夠快速啟動，成本也比較低，但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)精度較差，會在標(biāo)稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化；但相對RC振蕩器而言，基于晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數(shù)。
 
晶振的應(yīng)用
　   晶體振蕩器被廣泛應(yīng)用到軍、民用通信電臺，微波通信設(shè)備，程控電話交換機，無線電綜合測試儀，BP機、移動電話發(fā)射臺，高檔頻率計數(shù)器、GPS、衛(wèi)星通信、遙控移動設(shè)備等。它有多種封裝，特點是電氣性能規(guī)范多種多樣。它有好幾種不同的類型：電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、溫度補償晶體振蕩器（TCXO）、恒溫晶體振蕩器（OCXO），以及數(shù)字補償晶體振蕩器（MCXO或DTCXO），每種類型都有自己的獨特性能。如果需要使設(shè)備即開即用，您就必須選用VCXO或溫補晶振，如果要求穩(wěn)定度在0.5ppm以上，則需選擇數(shù)字溫補晶振（MCXO）。模擬溫補晶振適用于穩(wěn)定度要求在5ppm～0.5ppm之間的需求。VCXO只適合于穩(wěn)定度要求在5ppm以下的產(chǎn)品。在不需要即開即用的環(huán)境下，如果需要信號穩(wěn)定度超過0.1ppm的，可選用OCXO。

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