有源晶振是什么

電子線路中的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）。無源晶振是有2個引腳的無極性元件，需要借助于時鐘電路才能產生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準確；有源晶振有4只引腳，是一個完整的振蕩器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件，因此體積較大。

有源晶振有4只引腳

是一個完整的振蕩器，里面除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件。有源晶振不需要DSP的內部振蕩器，信號質量好，比較穩定，而且連接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構成的PI型濾波網絡，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復雜的配置電路。相對于無源晶體，有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，價格相對較高。對于時序要求敏感的應用，還是有源的晶振好，因此可以選用比較精密的晶振，甚至是高檔的溫度補償晶振。有些DSP內部沒有起振電路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比于無源晶體通常體積較大，許多有源晶振是表貼的，體積和晶體相當，有的甚至比許多晶體還要小。

有源晶振用途

有源晶振型號眾多，而且每一種型號的引腳定義都有所不同，接法也不同，下面我介紹一下有源晶振引腳識別，以方便大家：有個點標記的為1腳，按逆時針（管腳向下）分別為2、3、4。通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。

有源晶振是用石英晶體組成的，石英晶片之所以能當為振蕩器使用，是基于它的壓電效應：在晶片的兩個極上加一電場，會使晶體產生機械變形；在石英晶片上加上交變電壓，晶體就會產生機械振動，同時機械變形振動又會產生交變電場，雖然這種交變電場的電壓極其微弱，但其振動頻率是十分穩定的。當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（由晶片的尺寸和形狀決定）相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現象稱為“壓電諧振”。

壓電諧振狀態的建立和維持都必須借助于振蕩器電路才能實現。

石英晶體振蕩器的頻率穩定度可達10^-9/日，甚至10^-11。例如10MHz的振蕩器，頻率在一日之內的變化一般不大于0.1Hz。因此，完全可以將晶體振蕩器視為恒定的基準頻率源（石英表、電子表中都是利用石英晶體來做計時的基準頻率）。從PC誕生，主板上一直都使用一顆14.318MHz的石英晶體振蕩器作為基準頻率源。主板上除了這顆14.318MHz的晶振，還能找到一顆頻率為32.768KHz的晶振，它被用于實時時鐘（RTC）電路中，顯示精確的時間和日期

有源晶振主要參數

⒈ 總頻差：在規定的時間內，由于規定的工作和非工作參數全部組合而引起的晶體振蕩器頻率與給定標稱頻率的最大偏差。

⒉ 頻率溫度穩定度：在標稱電源和負載下，工作在規定溫度范圍內的不帶隱含基準溫度或帶隱含基準溫度的最大允許頻偏。

⒊ 開機特性（頻率穩定預熱時間）：指開機后一段時間（如 5 分鐘）的頻率到開機后另一段時間（如1小時）的頻率的變化率，表示了晶振達到穩定的速度。

⒋ 頻率老化率：在恒定的環境條件下測量振蕩器頻率時，振蕩器頻率和時間之間的關系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器元件的緩慢變化造成的。因此，其頻率偏移的速率叫老化率，可用規定時限后的最大變化率（如±10ppb/天，加電72小時后），或規定的時限內最大的總頻率變化（如：± 1ppm/（第 一年）和±5ppm/（十年））來表示。

⒌ 短穩：短期穩定度。

⒍ 頻率壓控范圍：將頻率控制電壓從基準電壓調到規定的終點電壓，晶體振蕩器頻率的最小峰值改變量

⒎ 率壓控線性：與理想（直線）函數相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分數表示整個范圍頻偏的可容許非線性度。

⒏ 單邊帶相位噪聲￡（f）：偏離載波 f 處，一個相位調制邊帶的功率密度與載波功率之比。