1. 晶振與晶體的區(qū)別 1) 晶振是有源晶振的簡稱，又叫振蕩器。英文名稱是oscillator。晶體則是無源晶振的簡稱，也叫諧振器。英文名稱是crystal. 2) 無源晶振(晶體)一般是直插兩個腳的無極性元件，需要借助時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號。常見的有49U、49S封裝。 3) 有源晶振(晶振)一般是表貼四個腳的封裝，內(nèi)部有時鐘電路，只需供電便可產(chǎn)生振蕩信號。一般分7050、5032、3225、2520幾種封裝形式。 2. MEMS硅晶振與石英晶振區(qū)別 MEMS硅晶振采用硅為原材料，采用先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝制造而成。因此在高性能與低成本方面，有明顯于石英的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在以下方面： 1) 全自動化半導(dǎo)體工藝(芯片級)，無氣密性問題，永不停振。 2) 內(nèi)部包含溫補(bǔ)電路，無溫漂，-40—85℃全溫保證。 3) 平均無故障工作時間5億小時。 4) 抗震性能25倍于石英振蕩器。 5) 支持1-800MHZ任一頻點(diǎn)，精確致小數(shù)點(diǎn)后5位輸出。 6) 支持1.8V、2.5V、2.8V、3.3V多種工作電壓匹配。 7) 支持10PPM、20PPM、25PPM、30PPM、50PPM等各種精度匹配。 8) 支持7050、5032、3225、2520所有標(biāo)準(zhǔn)尺寸封裝。 9) 標(biāo)準(zhǔn)四腳、六腳封裝，無需任何設(shè)計(jì)改動，直接替代石英振蕩器。 10) 支持差分輸出、單端輸出、壓控(VCXO)、溫補(bǔ)(TCXO)等產(chǎn)品種類。 11) 300%的市場增長率，三年內(nèi)有望替代80%以上的石英振蕩器市場。 3. 晶體諧振器的等效電路 上圖是一個在諧振頻率附近有與晶體諧振器具有相同阻抗特性的簡化電路。其中：C1為動態(tài)電容也稱等效串聯(lián)電容;L1為動態(tài)電感也稱等效串聯(lián)電感;R1為動態(tài)電阻也稱等效串聯(lián)電阻;C0為靜態(tài)電容也稱等效并聯(lián)電容。 這個等效電路中有兩個最有用的零相位頻率，其中一個是諧振頻率(Fr)，另一個是反諧振頻率(Fa)。當(dāng)晶體元件實(shí)際應(yīng)用于振蕩電路中時，它一般還會與一負(fù)載電容相聯(lián)接，共同作用使晶體工作于Fr和Fa之間的某個頻率，這個頻率由振蕩電路的相位和有效電抗確定，通過改變電路的電抗條件，就可以在有限的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)晶體頻率。 4. 關(guān)鍵參數(shù) 4.1 標(biāo)稱頻率 指晶體元件規(guī)范中所指定的頻率，也即用戶在電路設(shè)計(jì)和元件選購時所希望的理想工作頻率。 4.2 調(diào)整頻差 基準(zhǔn)溫度時，工作頻率相對于標(biāo)稱頻率的最大允許偏離。常用ppm(1/106)表示。 4.3 溫度頻差 在整個溫度范圍內(nèi)工作頻率相對于基準(zhǔn)溫度時工作頻率的允許偏離。常用ppm(1/106)表示。 4.4 老化率 指在規(guī)定條件下，由于時間所引起的頻率漂移。這一指標(biāo)對精密晶體是必要的，但它“沒有明確的試驗(yàn)條件，而是由制造商通過對所有產(chǎn)品有計(jì)劃抽驗(yàn)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)督的，某些晶體元件可能比規(guī)定的水平要差，這是允許的”(根據(jù)IEC的公告)。老化問題的最好解決方法只能靠制造商和用戶之間的密切協(xié)商。 4.5 諧振電阻(Rr) 指晶體元件在諧振頻率處的等效電阻，當(dāng)不考慮C0的作用，也近似等于所謂晶體的動態(tài)電阻R1或稱等效串聯(lián)電阻(ESR)。這個參數(shù)控制著晶體元件的品質(zhì)因數(shù)，還決定所應(yīng)用電路中的晶體振蕩電平，因而影響晶體的穩(wěn)定性以致是否可以理想的起振。所以它是晶體元件的一個重要指標(biāo)參數(shù)。一般的，對于一給定頻率，選用的晶體盒越小，ESR的平均值可能就越高;絕大多數(shù)情況，在制造過程中并不能預(yù)計(jì)具體某個晶體元件的電阻值，而只能保證電阻將低于規(guī)范中所給的最大值。 4.6 負(fù)載諧振電阻(RL) 指晶體元件與規(guī)定外部電容相串聯(lián)，在負(fù)載諧振頻率FL時的電阻。對一給定晶體元體，其負(fù)載諧振電阻值取決于和該元件一起工作的負(fù)載電容值，串上負(fù)載電容后的諧振電阻，總是大于晶體元件本身的諧振電阻。 4.7 負(fù)載電容(CL) 與晶體元件一起決定負(fù)載諧振頻率FL的有效外界電容。晶體元件規(guī)范中的CL是一個測試條件也是一個使用條件，這個值可在用戶具體使用時根據(jù)情況作適當(dāng)調(diào)整，來微調(diào)FL的實(shí)際工作頻率(也即晶體的制造公差可調(diào)整)。但它有一個合適值，否則會給振蕩電路帶來惡化，其值通常采用10pF、15pF 、20pF、30pF、50pF、∝等，其中當(dāng)CL標(biāo)為∝時表示其應(yīng)用在串聯(lián)諧振型電路中，不要再加負(fù)載電容，并且工作頻率就是晶體的(串聯(lián))諧振頻率Fr。用戶應(yīng)當(dāng)注意，對于某些晶體(包括不封裝的振子應(yīng)用)，在某一生產(chǎn)規(guī)范既定的負(fù)載電容下(特別是小負(fù)載電容時)，±0.5pF的電路實(shí)際電容的偏差就能產(chǎn)生±10×10-6的頻率誤差。因此，負(fù)載電容是一個非常重要的訂貨規(guī)范指標(biāo)。 4.8 靜態(tài)電容(C0) 等效電路靜態(tài)臂里的電容。它的大小主要取決于電極面積、晶片厚度和晶片加工工藝。 4.9 動態(tài)電容(C1) 等效電路中動態(tài)臂里的電容。它的大小主要取決于電極面積，另外還和晶片平行度、微調(diào)量的大小有關(guān)。 4.10 動態(tài)電感(L1) 等效電路中動態(tài)臂里的電感。動態(tài)電感與動態(tài)電容是一對相關(guān)量。 4.11 諧振頻率(Fr) 指在規(guī)定條件下，晶體元件電氣阻抗為電阻性的兩個頻率中較低的一個頻率。根據(jù)等效電路，當(dāng)不考慮C0的作用，F(xiàn)r由C1和L1決定，近似等于所謂串聯(lián)(支路)諧振頻率(Fs)。這一頻率是晶體的自然諧振頻率，它在高穩(wěn)晶振的設(shè)計(jì)中，是作為使晶振穩(wěn)定工作于標(biāo)稱頻率、確定頻率調(diào)整范圍、設(shè)置頻率微調(diào)裝置等要求時的設(shè)計(jì)參數(shù)。 4.12 負(fù)載諧振頻率(FL) 指在規(guī)定條件下，晶體元件與一負(fù)載電容串聯(lián)或并聯(lián)，其組合阻抗呈現(xiàn)為電阻性時兩個頻率中的一個頻率。在串聯(lián)負(fù)載電容時，F(xiàn)L是兩個頻率中較低的那個頻率;在并聯(lián)負(fù)載電容時，F(xiàn)L則是其中較高的那個頻率。對于某一給定的負(fù)載電容值(CL)，就實(shí)際效果，這兩個頻率是相同的;而且