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晶体振荡器的的稳定度

晶体振荡器频率稳定度是振荡电路的重要技术指标，在一般LC振荡电路中，尽管采取各种稳频措族，其频率稳定仅能达到10负4次方~10负5次方量级。如果要求频率稳定度优于10负5次方量级，就必须采用晶体振荡电路。晶体振荡电路是采用石英谐振器作为振荡回路元件的电路，它是利用石英谐振器的谐振特性控制和稳定振荡电路的振荡频率。石英谐振器是从石英晶体中按一定方位角切下为AT、BT、CT、DT、ET、GT和X+5等切型。常用的几种切型的主要性能见表5.3-3石英片的振动具有多谐性，除基频振动外，还有奇次谐波的泛音振动。一个石英谐振器既可利用其基频振动，也可利用其泛音振动，前者称为基音晶体，后者称为泛音晶体。泛音晶体和基音晶体的等效电路（见图5.1-10)相同，但参数值不同。泛音频率与基音频率不成整数倍关系，只在奇数倍附近，且不能同时存在。泛音晶体一般利用3次和5次的泛音振动，而很少采用9次以上的泛音振动。由于石英谐振器具有极高的Q值，很小的P值,良好的物理与化学稳定性以及很高的回路标准性，因而，晶体振荡电路具有很高的频率稳定度。一般采用低精度石英谐振器时，频率稳定度可达10负5次方量级。

为什么晶振尺寸越小,产品的灵活度越高

近年来，智能手机等移动设备、可穿戴式设备及IoT设备等使用智能的电子设备迅速普及。而且，为了提高产品的设计灵活度和可穿戴舒适度并确保配置新功能所用的空间，要求这些产品上搭载的元器件的尺寸和功耗降低到极限。以晶振为例，在智能硬件还未兴起的年代，3225贴片晶振使用较为广泛，2520也算是尺寸相对较小的无源晶振封装了。如今，智能产品上所搭载的无源晶振多以1612贴片晶振，2016贴片晶振为主。这些晶振由于体积过于渺小，需要放大镜甚至显微镜才能看清真实面目。电子元器件一致改小，那么它们之间的间距也会缩短，这样来，有个好处就是能让不同晶体管终端的电容量降低，从而提升它们的交换频率。因为每个晶体管在切换电子信号的时候，所消耗的动态功耗会直接和电流容量相关，从而使得运行速度加快，能耗变小。明白了这一点，也就不难理解为什么制程的数值越小，制程就越先进；元器件的尺寸越小，处理器的集成度越高，因此灵活度更高，处理器的功耗反而越低的道理了。

晶振起振原理

石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应，从物理学中知道，若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力，又会在相应的方向上产生电场，这种现象称为压电效应。

如在极板间所加的是交变电压，就会产生机械变形振动，同时机械变形振动又会产生交变电场。一般来说，这种机械振动的振幅是比较小的，其振动频率则是很稳定的。

但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（决定于晶片的尺寸）相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为压电谐振，因此石英晶体又称为石英晶体谐振器。其特点是频率稳定度很高。

温补晶振介绍

温补晶振输出方式分：削峰正弦波输出（+/-1ppm@-40℃--+85℃），CMOS 方波输出（+/-1ppm@-40℃--+85℃），LVDS 差分方波输出（+/-1ppm@-40℃--+85℃）（0.8p 低抖动）。另外温补晶振 32.768KHz 低功耗可达（0.79μA@1.8V，1.05μA@2.5V，1.25μA@3.0V，1.37μA@3.3V，2.05μA@5V）。

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