晶體振蕩器的的穩定度

晶體振蕩器頻率穩定度是振蕩電路的重要技術指標，在一般LC振蕩電路中，盡管采取各種穩頻措族，其頻率穩定僅能達到10負4次方~10負5次方量級。如果要求頻率穩定度優于10負5次方量級，就必須采用晶體振蕩電路。晶體振蕩電路是采用石英諧振器作為振蕩回路元件的電路，它是利用石英諧振器的諧振特性控制和穩定振蕩電路的振蕩頻率。石英諧振器是從石英晶體中按一定方位角切下為AT、BT、CT、DT、ET、GT和X+5等切型。常用的幾種切型的主要性能見表5.3-3石英片的振動具有多諧性，除基頻振動外，還有奇次諧波的泛音振動。一個石英諧振器既可利用其基頻振動，也可利用其泛音振動，前者稱為基音晶體，后者稱為泛音晶體。泛音晶體和基音晶體的等效電路（見圖5.1-10)相同，但參數值不同。泛音頻率與基音頻率不成整數倍關系，只在奇數倍附近，且不能同時存在。泛音晶體一般利用3次和5次的泛音振動，而很少采用9次以上的泛音振動。由于石英諧振器具有極高的Q值，很小的P值,良好的物理與化學穩定性以及很高的回路標準性，因而，晶體振蕩電路具有很高的頻率穩定度。一般采用低精度石英諧振器時，頻率穩定度可達10負5次方量級。

為什么晶振尺寸越小,產品的靈活度越高

近年來，智能手機等移動設備、可穿戴式設備及IoT設備等使用智能的電子設備迅速普及。而且，為了提高產品的設計靈活度和可穿戴舒適度并確保配置新功能所用的空間，要求這些產品上搭載的元器件的尺寸和功耗降低到極限。以晶振為例，在智能硬件還未興起的年代，3225貼片晶振使用較為廣泛，2520也算是尺寸相對較小的無源晶振封裝了。如今，智能產品上所搭載的無源晶振多以1612貼片晶振，2016貼片晶振為主。這些晶振由于體積過于渺小，需要放大鏡甚至顯微鏡才能看清真實面目。電子元器件一致改小，那么它們之間的間距也會縮短，這樣來，有個好處就是能讓不同晶體管終端的電容量降低，從而提升它們的交換頻率。因為每個晶體管在切換電子信號的時候，所消耗的動態功耗會直接和電流容量相關，從而使得運行速度加快，能耗變小。明白了這一點，也就不難理解為什么制程的數值越小，制程就越先進；元器件的尺寸越小，處理器的集成度越高，因此靈活度更高，處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蕩電路（諧振）是基于它的壓電效應，從物理學中知道，若在晶片的兩個極板間加一電場，會使晶體產生機械變形；反之，若在極板間施加機械力，又會在相應的方向上產生電場，這種現象稱為壓電效應。

如在極板間所加的是交變電壓，就會產生機械變形振動，同時機械變形振動又會產生交變電場。一般來說，這種機械振動的振幅是比較小的，其振動頻率則是很穩定的。

但當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）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，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。其特點是頻率穩定度很高。

溫補晶振介紹

溫補晶振輸出方式分：削峰正弦波輸出（+/-1ppm@-40℃--+85℃），CMOS 方波輸出（+/-1ppm@-40℃--+85℃），LVDS 差分方波輸出（+/-1ppm@-40℃--+85℃）（0.8p 低抖動）。另外溫補晶振 32.768KHz 低功耗可達（0.79μA@1.8V，1.05μA@2.5V，1.25μA@3.0V，1.37μA@3.3V，2.05μA@5V）。

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