常見種類

我們常說的晶振有兩種：

需要驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生頻率信號(hào)，這種晶振稱為晶體諧振器，常見的有49S封裝、2腳封裝SMD3225、5032和少數(shù)4腳貼片封裝。

無需加驅(qū)動(dòng)電路，加電壓信號(hào)產(chǎn)生頻率信號(hào)，稱為晶體振蕩器，基本上至少是4腳封裝，包括電源腳、地腳、電壓控制端、頻率輸出，晶體振蕩器由分恒溫晶振OCXO和溫補(bǔ)晶振TCXO。

主要參數(shù)選擇

在這里我們主要關(guān)注晶體諧振器。一般晶振的主要參數(shù)有核心頻率、工作溫度、精度值、等效串聯(lián)阻抗、匹配電容、封裝形狀等。

晶振的核心頻率，通常核心頻率的選擇取決于需要頻率的組件的要求，比如一個(gè)時(shí)鐘芯片需要32.768KHz的晶振，MCU一般默認(rèn)在范圍內(nèi)。從4M到幾十M。

之所以將晶振的工作溫度和工作溫度分開取，是因?yàn)榫д袷俏锢碓ぷ鳒囟扰c價(jià)格成正比。

晶振的精度值，典型精度為0.5ppm、5ppm、10ppm、20ppm、50ppm等。其中，目前國內(nèi)僅通過數(shù)字補(bǔ)償即可達(dá)到0.5ppm，國外即使在3225或2016也能達(dá)到高精度。精度選擇通常是指對頻率要求高的器件的精度要求。例如，高精度時(shí)鐘芯片通常在5 ppm 范圍內(nèi)，典型應(yīng)用選擇在20 ppm 左右。

晶振的等效串聯(lián)阻抗，該參數(shù)主要與驅(qū)動(dòng)能力，即驅(qū)動(dòng)電流有關(guān)。等效電阻越小，所需的驅(qū)動(dòng)電流越小。對外部驅(qū)動(dòng)電路的適應(yīng)性更高。

晶振的匹配電容可以通過改變匹配電容的參數(shù)值來改變晶振的核心頻率。這意味著可以通過調(diào)整晶振的匹配電容來微調(diào)精度。這也是國內(nèi)制作高精度溫補(bǔ)晶振的主要方式。

封裝形式

目前晶振的封裝形式多種多樣，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，主要考慮基板的空間、加工方法、成本等。

常見注意事項(xiàng)

一般來說，晶振是系統(tǒng)的核心器件，晶振的好壞直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，主要需要注意的是：

與加工技術(shù)有關(guān)的有兩個(gè)方面。

一是過高溫回流焊由于晶振是物理元件，過回流焊時(shí)的高溫會(huì)對晶振的頻率產(chǎn)生一定的影響，偏離核心要特別注意頻率.需要.使用K 級(jí)晶振時(shí)。

一種是清洗過程中的超聲波清洗，因?yàn)楫?dāng)超聲波頻率下降到晶振的工作頻率時(shí)，晶振發(fā)生共振，晶振內(nèi)部的芯片損壞成為次品。

一般來說，應(yīng)用中要注意的一點(diǎn)是晶振工作在穩(wěn)定狀態(tài)，如果晶振出現(xiàn)故障，晶振往往會(huì)長時(shí)間工作在過驅(qū)動(dòng)或欠驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。這可以通過查看晶體振蕩器的輸出引腳波形來分析。過度運(yùn)行會(huì)使晶振無法達(dá)到正常使用壽命，而欠速運(yùn)行會(huì)削弱晶振的抗干擾能力，導(dǎo)致系統(tǒng)經(jīng)常無故掉時(shí)鐘。

抗干擾設(shè)計(jì)

由于晶振是小信號(hào)器件，容易受到外界干擾，可能導(dǎo)致系統(tǒng)時(shí)鐘出現(xiàn)問題。

這主要從兩個(gè)方面來處理。

一是要注意在通常用于包接地的布局中對晶振時(shí)鐘信號(hào)的處理。

一種是處理板上不同頻率的器件，這需要不同頻率之間的隔離。