数字电路的心脏--晶振的概述

之所以晶体是数字电路的心脏，这是因为所有的数字电路需要一个稳定的工作时钟信号，最常见的是用水晶来解决，可以说只要在数字电路中，你可以看到结晶。

晶振概述

我们现在常说的晶振，实际上是通过切割技术设备将人工智能培养的水晶可以进行薄片切割而得到的，水晶的人工培养学生主要跟生长发展环境有关系，目前我国市面上品质具有较好的是俄罗斯生长的水晶。

之所以晶体是数字电路的心脏，这是因为所有的数字电路需要一个稳定的工作时钟信号，最常见的是用水晶来解决，可以说只要在数字电路中，你可以看到结晶。 我们常说的晶振，包含两种，一种需要加驱动电路才能产生频率信号，这类晶振叫晶振谐振器，比如常见的49S封装、两脚封装的SMD3225 5032、少量四脚SMD封装。一种不用加驱动电路，只需要加上电压信号，就能够产生频率信号，这种叫做晶振振荡器，基本上都是4脚封装，含有电源引脚、地引脚、频率输出引脚等。 晶振的主要参数选择 这里我们主要针对晶振谐振器。一般晶振的主要参数有，核心频率、工作温度、精度值、等效串联阻抗、匹配电容、封装形式等等。

图1 晶振等效电路

晶体振荡器的核心频率，一般选择的核心频率取决于元件的频率要求，如时钟芯片需要32.768千赫晶体振荡器，单片机一般是一个范围，基本上从4米到几十米不等。 晶体振荡器的工作温度是分开取出的，主要是因为石英晶体谐振器是物理设备，工作温度与价格成正比，工作温度要求越高，价格越高，所以晶体振荡器的选择也需要注重工作温度。 晶体振荡器的精密度值通常为0.5 ppm，5ppm，10ppm，20ppm，50ppm 等。 其中，0.5 ppm 在中国只能通过数字补偿实现，而在国外，只能通过3225甚至2016年的数字补偿实现。 精度的选择通常是指频率要求装置的精度要求。 以高精度通用时钟芯片5ppm 为例，通用应用选择在20ppm 左右。 晶体振荡器的等效串联阻抗主要与驱动能力有关，即驱动电流。 一个小的等效电阻需要一个小的驱动电流。 对外部驱动电路的适应性越强。 晶体振荡器的匹配电容可以通过改变匹配电容的参数值来改变晶体振荡器的核心频率，即通过调整晶体振荡器的匹配电容来微调精度。 这也是实现高精度温度补偿晶体振荡器的主要方法。

水晶包，目前水晶包是多样的，用户需要根据自己的实际情况，主要考虑的电路板空间，处理方法等，成本方面来选择。一般晶共同考虑，晶体为核心器件的系统。晶体整个系统的稳定性有直接影响。请注意以下要点。与所述过程相关联的有以下两个方面，一个是通过高温回流，由于晶体使用是一个物理设备，当晶体的回流温度可能有一些冲击频率，从核心频率偏差，在此钾水平水晶的时候需要特别注意。

一个是清洗流程中的超声波清洗，这个主要是利用超声波频率如果没有落在晶振的工作时间频率上就可能引起晶振的共振，导致晶振内部的晶片碎掉，出现一些不良。 通常应用上我们需要学生注意的是让晶振工作在稳定运行状态，很多企业出现晶振失效的情况来说都是晶振长期管理工作在过驱动或者是欠驱动学习状态，这个过程中可以同时通过信息查看晶振的输出引脚波形可以根据分析。过驱动因素可能影响导致晶振达不到正常的使用寿命，欠驱动可能存在导致晶振的抗干扰能力不断减弱，系统常常无故丢时钟。 晶振的抗干扰设计，由于晶振是个小信号器件，很容易因为受到公司外部的干扰，从而提高导致生态系统提供时钟出现这些问题。这块主要从以下两个重要方面具有处理，一个是layout上注意晶振时钟信号的处理，常用的是包地处理。一个是对板上其他活动频率器件的处理，这个时候就需要教师做好自己不同频率间的隔离处理。

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