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晶振的关键参数有哪些?

作者:JGHC晶光华

2019-08-20

浏览量:207

晶振产品有十余项关键参数,如工作频率、频率稳定度,温度频差、负载电容、谐振电阻、封装形式、老化率等。由于所有电路都是以重复且稳定的频率信号作为参考,选择合适的晶振是系统能否持续高效工作的重要基础。

封装尺寸:晶振的封装尺寸决定了其在电路板上的占用空间,对于大多数现代电子设备,常见的封装尺寸包括SMD封装(如2.5x2.0mm、3.2x2.5mm、5.0x3.2mm)和DIP封装,能够满足不同应用领域的需求。

工作频率:这是晶振的基本参数,也是工程师在电路设计和元件选购时首要关注的参数。常见的频率有32.768KHz、8MHz、12MHz、16MHz、24MHz、32MHz、125MHz 等

频率稳定性:在基准温度时,工作频率相对于标称频率的[敏感词]偏离,单位用 ppm(百万分之一)来表示。此值越小表示精度越高。比如,12MHz 晶振偏差为±20ppm,表示它的频率偏差为 12×20Hz=±240Hz,即频率范围是(11999760Hz~12000240Hz)。

温度频差:表示在特定温度范围内,工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离,单位同样为 ppm。

负载电容:电路中跨接晶体两端的总的有效电容(不是晶振外接的匹配电容),主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻,与晶体一起决定振荡器电路的工作频率,通过调整负载电容,就可以将振荡器的工作频率微调到标称值。

工作电压:晶振的工作电压,常见的如1.8V、3.3V、5V等。

温度范围:晶振在不同温度条件下的工作能力,通常有标准温度范围0~70℃、-40~85℃和扩展温度范围-40~125℃。

静态电容:等效电路静态臂里的电容。它的大小取决于电极面积、晶片厚度和晶片加工工艺。

动态电容:等效电路中动态臂里的电容。它的大小取决于电极面积,晶片平行度和微调量的大小。

启动时间:指晶振从加电到开始稳定工作的时间。一般越短越好。

驱动能力:晶振的驱动能力表示其可以承受的[敏感词]电流,通常以微安(µA)表示。

输出波形:包括正弦波、方波、差分信号等,不同的应用场景对波形有不同的要求。

相噪:在各种噪声的作用下引起的系统输出信号相位的随机变化。它是衡量频率标准源(高稳晶振、原子频标等)频稳质量的重要指标,一般用 dBc/Hz 表示。

Q值:表示晶振的品质因子,Q值越高,表示晶振的频率稳定性和精度越好。

谐振电阻 Rr:晶体元件在谐振频率处的等效电阻,这个参数控制晶体元件的品质因数。

负载谐振电阻RL:晶体元件与规定外部电容相串联,在负载谐振频率 FL 时的电阻。对一定的晶体元件,其负载谐振电阻值取决于和该元件一起工作的负载电容值,串上负载电容后的谐振电阻,总是大于晶体元件本身的谐振电阻。

老化率:频率随时间流逝而产生的变化,一般以周、月或年计算。它与温度、电压及其他条件无关。

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