晶振主要参数有哪些？晶振参数详细介绍

[导读]晶振是石英振荡器的简称，晶振的主要作用是给电路提供基准时钟等作用，晶振产品作为电路中的心脏，给电路提供精准的时钟信号是必不可少的，是时钟中最重要的部件，为显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率。那么对于晶振每一款产品的规格及参数你又有多少了解呢?

晶振是石英振荡器的简称，晶振的主要作用是给电路提供基准时钟等作用，晶振产品作为电路中的心脏，给电路提供精准的时钟信号是必不可少的，是时钟中最重要的部件，为显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率。那么对于晶振每一款产品的规格及参数你又有多少了解呢?

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。

晶振的核心频率，一般核心频率的选择取决于频率需求元件的要求，比如时钟芯片就需要32.768KHz的晶振，MCU一般是一个范围，基本上从4M到几十M都有。

晶振的工作温度，之所以把工作温度单独拿出来，主要是由于晶振是个物理的器件，工作温度与价格是成正比，工作温度要求越高，价格越高，所以选择晶振时也需要重点考虑工作温度。

晶振的精度值，精度一般常见的有0.5ppm、±5ppm、±10ppm、±20ppm、±50ppm等等。其中0.5ppm国内的目前只有通过数字补偿的才能做到，国外的有在3225甚至2016上实现高精度。精度的选择一般要参考频率需求器件对精度的要求。比如高精度的时钟芯片一般在±5ppm以内，普通的应用都选择在±20ppm左右。

晶振的等效串联阻抗，这个参数主要是与驱动能力有关系，也就是说跟驱动电流有关系。等效电阻小则需要的驱动电流就小。对外部驱动电路的适应能力就越高。

晶振的匹配电容，通过改变匹配电容的参数值，可以改变晶振的核心频率，也就是说可以通过调整晶振的匹配电容来对精度做微调。这也是目前国内做高精度温补晶振的主要办法。

具体来说晶振主要参数：

1，工作电压--如3.3V,5V

2，输出波形—如clippedsine(削顶正弦波)，CMOS(方波)，sine(标准正弦波)，LVDS/PECL(差分信号)

3，封装：

DIP14, 14×9mm,5×7mm, 5×3.2mm, 3.2×2.5mm,2.5×2.0m, 2.0×1.6m(技术发展使得封装趋于小型化)， OCXO 采用恒温槽技术，体积较大，如20×20×12.7mm(高度12.7mm)

4，温度稳定度—指的工作温度范围内，晶振输出频率的偏差，温度稳定度曲线

OCXO: 采用恒温槽以力争让晶体处于常温25度状态(25度状态时晶振最稳定的输出)，温度稳定度处于ppb(10E-9)级别，如1ppb over -40 to +85, 5ppbover -40 to +85, 50ppb over -40 to +85.

TCXO：使用温补补偿技术，使得在工作温度范围内，让晶振处于相对稳定状态。目前常见的是+/-0.5ppm(1ppm=1000ppb), 目前最好的可以做到+/-0.14ppmover -40 to +85. 较好的+/-0.3ppm over -40 to+85.+/-0.28ppm over -40 to +85.

XO: 温度稳定度一般+/-50ppm over -40 to +85, 目前较好的可以做到+/-10ppmover -40 to +85.

VCXO：与XO类似，使用VC功能，可以对频率输出进行调整。

5，相位噪声phase noise—各种噪声的作用下引起的系统输出信号相位的随机变化。比如-160dBc/Hz @1kHz.

OCXO: 一般OCXO具有很好的相位噪声, 比如100MHz 的晶振，相位噪声-155dBc/Hz @1kHz.

TCXO: 相对OCXO要差一些，如10MHz的晶振，相位噪声-140dBc/Hz@1kHz.

XO: 一般以jitter来表示，jitter 是在相应频偏内噪声的积分。Jitter 越小，噪声越低。如<0.1pS

6, G-sensivitity—指的是加速度敏感度，描述晶振在振动的情况下，频率输出和相噪噪声的变化的敏感度。民用晶振处于振动时，可能出现晶振无输出的状态。Low G-sensitivity的晶振，可以在振动状态小有效工作，并能够处于较低的噪声和稳定的输出。-多决定于晶体以及组装技术。

7，shock-冲击承受能力，一般的晶振承受不了太大的冲击。如飞机和DD，对于振动和冲击有较高的要求，这些系统需要在冲击和振动的情况下，晶振能够可靠的工作。

8，老化率：晶体随着时间的变化，其频率输出会出现偏差，称之为老化，老化的程度成为老化率。越低的老化率代表晶振性能越稳定。

9，短稳：指的是在短时间内，频率输出的变化，比如1S之内，频率输出的变化，变化越小，越稳定。现在的通信设备中，对短稳的要求越来越高。--Allan variance 阿伦方差就是描述秒稳的。

10，压控功能：因为晶振的输出会随时间变化出现偏差，在某些系统中这是不能接受的。因此，可以采用Vc 功能对频率输出进行调整。而有的系统则能够容忍，如VCTCXO，TCXO，TCXO就是没有压控的。使用OCXO的系统中，都是对频率稳定要求很高的，因此都带有Vc功能。

11, 振动条件与功率谱密度：功率谱密度是描述振动条件的，不同的应用场合或者要求会对应不同功率谱密度曲线。要求晶振可以在条件下正常工作。以及通过其他指标体现晶振在此条件的工作状态。如稳定度，相位噪声等。抗振动与否-多决定于晶体以及晶振的组装技术