晶振选择时需要考虑的关键点

晶体振荡器，又称石英晶体或石英晶体谐振器，是利用石英晶体（也称晶体）的压电效应产生高精度振荡频率的电子元件。它是一个被动元件。元件主要由石英片、基座、外壳、银胶和其他组件。在设计中，大多数电子系统需要振荡器BAV199W-7作为其关键功能块。一些典型的用途包括：数字系统中的同步时钟；接收器或发射器的稳定性RF信号；准确测量的准确频率参考；或准确计时的实时钟。振荡器在系统规范和要求中的作用将决定晶体振荡器的大部分参数。

一、输出频率

任何振荡器最基本的属性都是它产生的频率。振荡器是一种接收输入电压（通常是直流电压）并在一定频率下产生重复交流输出的装置。所需的频率由系统类型和如何使用振荡器决定。一些应用程序需要kHz在低频晶体范围内。常见的例子是32.768kHz手(钟)表晶体。然而，目前大多数应用程序需要更高频率的晶体，其范围小于10MHz到大于100MHz。

二、注意输出信号.频率重现性

根据其不同的外观结构，无源晶体振动选型手册中的石英晶体谐振器可分为HC-49U.HC-49U/S.HC-49U/S·SMD.UM-1.UM-5.柱状晶体。广泛应用于读卡器、数码相机、计算机、笔记本、路由器、交换机、监控安全等。还要选择好的输出信号，输出信号主要包括高频再现模型、下降沿、负载能力、输出电压、输出阻抗等，现在常见的输出信号有方波、正弦波以及顶部的正弦波。频率再现是在一定温度下关闭振荡器，然后在相同温度下等待一段时间，然后启动，检查输出频率和关闭前频率之间的差异是否稳定，以确定频率再现是否良好。

三、频率稳定性和温度范围

系统需要确定所需的频率稳定性。振荡器的稳定性可以简单地表示为：由某些原因引起的频率变化除以中心频率。

即：稳定性=频率变化÷中心频率

晶振类型

简单晶振（XO）：这是最基本的类型，其稳定性完全取决于晶体谐振器本身的固有特性。MHz即使环境温度为-55℃至+125℃（-67°F至+257°F）它们之间的变化也可以提供相对稳定的频率。即使在如此宽的温度范围内，也可以适当切割石英晶体±25ppm稳定性。例如，随温度变化可达1%(10000ppm）或更高的LC与振荡电路等其他无源谐振器相比，晶体振荡器的性能有了根本的提高。但对于某些应用程序，即使是25ppm不够好，必须采取额外措施。

温度补偿晶体振动（TCXO）：若固有频率和石英晶体的温度稳定性不能满足应用要求，可采用温度补偿单位。TCXO电压曲线与晶体在整个温度范围内的频率变化趋势完全相反，因此可以理想地抵消晶体的漂移。TCXO类型和温度范围，TCXO典型稳定性规范的范围小于±0.5ppm至±5ppm。

晶体振动恒温控制（OCXO）：对某些应用，TCXO频率-温度稳定性指标仍不能满足要求。在这种情况下，可能需要OCXO。顾名思义，带有烤腔的振荡器将晶体加热到更高的温度，即使环境温度可能发生很大变化，也会使晶体温度保持稳定。由于晶体温度和振荡器敏感部分变化较小，频率-环境温度的稳定性显著提高。在环境温度范围内，OCXO稳定性可达0.001ppm。然而，这种稳定性的提高是以增加功耗为代价的。当然，为烤腔提供热量需要能量。OCXO可能需要1到5W保持内部温度的功率。启动后，根据晶体振动的类型，需要等待温度和频率稳定的加热时间，通常从1分钟到10分钟以上。

压控晶振（VCXO）：在某些应用中，有望调整或调整振荡器的频率，从而将其锁相引入锁相环.波形也可以调节。VCXO电子频率控制（EFC）电压输入提供此功能。对于一些特殊设备，VCXO可能有调整范围的规范±10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm-ic/" title="10ppm型号">10ppm到±100ppm(甚至更高)。

四、输入电压和功率

任何类型的晶体振动都可以设计为利用系统中现有的晶体振动DC输入电源电压进行操作。在数字系统中，我们通常希望使用与振荡器驱动的系统逻辑装置相匹配的电压来驱动晶体振荡器，这是直接兼容的。+3.3V或+5V这些数字单元的典型输入。例如，其他功率输出较高的设备可以使用更高的电压，+12V或+15V。另一个因素是供电设备所需的电流。XO或TCXO也许只需要几个mA，因此，低压系统的功耗可以小于0.01W。另一方面，上电时，也有一些OCXO可以需要5W或6W。

五、输出波形

然后选择输出波形来匹配振荡器驱动的负载。最常见的输出之一是CMOS——电平输入驱动逻辑。CMOS输出将在地电位和系统中Vdd方波在轨道之间摆动。高于100MHz高频通常使用差分方波。这些振荡器有两个180°异相的输出.有快速上升和下降的时间和非常小的抖动。最常见的类型是LVPECL和LVDS。如果使用振荡器驱动RF组件.如果混频器或其他500个Ω输入阻抗装置通常指定一定功率级的正弦波输出。输出功率通常为0dBm到+13dBm（1mW到20mW）如果需要，可以输出更高的功率。

六、密封尺寸和形状

根据振荡器的类型和规格，晶体振荡器的包装要求将大不相同。简单的时钟振荡器和一些TCXO可以小到1.2×2.5mm2.包装；还有一些OCXO可以大到50×50mm2.对于某些特定的设计，它甚至可以更大。虽然一些通孔包装，如双柱直插4或14引脚，仍用于较大的零件（如OCXO或专用TCXO），然而，目前的大多数设计都是用手表包装的。这些贴纸可以是密封陶瓷包装或基于FR-4的.具有用于I/O构建组件。

如上所述，在选择晶体振荡器时，有许多不同的选择需要考虑。然而，通过检查使用晶体振荡器的系统，最方便的选择将变得明显；例如，晶体振荡器的输入电压和振荡器的输出驱动类型。还必须考虑其他应用程序约束，如物理尺寸和操作环境。除了这些基本参数外，还有许多其他规范需要考虑特定的应用程序。然而，在考虑了这些因素后，很可能会发现晶体振荡器来满足系统的要求。

七、老化率.开机特性

在选择无源晶体振动时，还应注意每个模型的启动特性.老化率和压力控制特性是指一年.十年.二十年……随着时间的推移，晶体振荡器相对于标称频率的偏差值。启动特性是连接上开关后用曲线表示频率-时间的无源晶体振荡器。压力控制特性是指相对于机械调节范围的特性。

选择晶振类型晶体振荡器稳定性频率

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