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如果将石英晶体置于交变电场中,则在电场的作用下,晶体的体积会发生周期性的压缩或拉伸的变化,这样就形成了晶体的机械振动,晶体的振动频率应等于交变电场的频率,在电路中也就是驱动电源的频率。当石英晶振晶体振动时,在它的两表面产生交变电荷,结果在电路中出现了交变电流,这样压电效应使得晶体具有了导电性,可以视之为一个电路元件。

石英晶体本身还具有固有振动频率,此振动频率决定于石英晶振晶体的几何尺寸、密度、弹性和泛音次数,当晶体的固有振动频率和加于其上的交变电场的频率相同时,晶体就会发生谐振,此时振动的幅值最大,同时压电效应在石英晶体表面产生的电荷数量和压电电导性也达最大,这样晶体的机械振动与外面的电场形成电压谐振,这就是石英晶体作为振荡器的理论基础。

石英晶振晶体的电气特性可用图中所示的等效电路图来表示,由等效电阻R1、等效电感L1和等效电容C1组成的串联谐振回路和静态电容Co并联组成,静态电容C0主要由贴片晶振,石英晶体的尺寸与电极确定,再加上支架电容组成。等效电感L1和等效电容C1由切型、石英晶体片和电极的尺寸形状来确定。等效电阻R1是决定石英晶振Q的主要因素,是直接影响石英谐振器工作效果的一个重要参数。R1不仅由切型、石英晶体片形状、尺寸、电极决定,而且加工条件、装架方法等对其影响也很大。因此,同一型号,同一频率的若干产品其Q值也相差很大。

在等效电路中,L1和C1组成串联谐振电路,谐振频率为:

通常石英晶体谐振器的阻抗频率特性可用图2.3表示。此处忽略了等效电阻R1的影响,由图可见,当工作频率f时,晶体呈容性;当工作频率在f0与f之间时,晶体呈感性;当工作频率f>f时,晶体又呈容性。石英晶体在晶体振荡器主振荡级的振荡电路呈现感性,即工作频率在f于f之间。

晶振我们常说的一个名词，但它的解释预定义却各不相同，一些人将晶振定义为石英晶振，一些人将其定义为频率元器件，那到底那种是对的呢？其实这些定义只是相对而言，广义上来说晶振指的就是一些频率元器件的总称，例如SAW声表面波器件，石英晶振，陶瓷晶振，狭义定义而言晶振就是一类利用晶体片压电效应制成的电子元器件，通常叫做石英晶振简称晶振。

正是这样丰富的32.768K晶振才给我们很多电子产品出现创造条件，但是当我们还沉浸在稀里糊涂的32.768K石英晶体谐振器中时，32.768K石英晶体振荡器又出现在我们眼中，瞬间只能觉得自己整个人不好，快被32.768K晶振弄晕乎了。32.768K有源晶振我们暂且不说，但32.768K无源晶体相信每位接触晶振的朋友都知道它，并且32.768K无源晶振出现的时间是石英晶振中最早最久的，但并不是说我们每个人都已经透彻的了解它了。不相信，那就来看看下面这些小知识你是否都知道呢？

快时代的今天网络通信是不可缺少的，卫星网络的全面覆盖不仅使得信息更快速的传达交流，还诞生了各式各样的为人们提供生活方便快捷的网络平台，支付宝微信的盛行使得无现金快捷支付成为可能，淘宝美团滴滴打车更让大家衣食住行显得更加方便快捷提供方便。而在卫星网络通信中晶振又是不可缺少的重要功臣，在声表面谐振器与声表面滤波器等SAW声表面波器件还未诞生前，陶瓷滤波器是主要的网络通信用晶振，但陶瓷滤波器存在着各种弊端，而这些弊端随着科学技术的发展显得更加突兀不足，因此科学家们往更高的晶振领域探索，声表面波器件也因此开始一步步进入科技领域。

石英晶体与晶体振荡器统称为晶振,能够提供高精度和高稳定度的振荡信号,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号.

晶振结构：晶振是用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等）,在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振.其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的.

压电效应：若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形.反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应.如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场.

在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似.它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关.

石英晶振同时也分为无源晶振和有源晶振两种类型.无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不同,无源晶振为crystal（晶体）,而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）.无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,需要外接电路,所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器,内含IC电路,加上电压就会振荡起来.谐振振荡器包括石英（或其晶体材料）晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC 谐振器等.

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石英晶振是石英晶体谐振器（无源晶振）和石英晶体振荡器（有源晶振）的统称.一般把晶振等同于谐振器理解,振荡器就是通常所指钟振. 无源晶振为crystal（晶体）,有源晶振叫做oscillator（振荡器）.无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,所以在体积上有源石英晶体振荡器就会比无源晶振体积大.石英晶振是一种用于稳定频率和选择频率的电子元件,已被广泛地使用在无线电话、载波通讯、广播电视、卫星通讯、仪器仪表等各种电子设备中.

无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的石英晶振晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP（Digital Signal Processing数字信号处理器）,而且价格通常也较低.无源晶体相对于有源晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路（用于信号匹配的电容、电感、电阻等）,更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整.

知道无源晶振的性质,了解有源石英晶体振荡器也就不难了,那么有源晶振的脚位要如何区分呢？有源晶振在产品中使用具有哪些优势特点？

有源晶振通常的用法：一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压.有源晶振不需要DSP的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可）,不需要复杂的配置电路.相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高.

CEOB2B晶振平台给大家介绍晶振的封装尺寸,以下整理内容也便于大家记住,晶振封装一般分为插件晶振（DIP）和贴片晶振（SMD）.

插件晶振又分为HC-49U、HC-33U、HC-49S、音叉型（圆柱晶振）.HC-49U一般称49U,有些采购俗称“高型”,而HC-49S一般称49S,俗称“矮型”,音叉型（圆柱晶振）按照体积从小到大可以分为1x4mm,1x5mm,2x6mm,3x8mm,3x9mm,3x10mm等.

贴片晶振是根据尺寸大小和脚位来分类,通常分为：7050晶振（7.0mmx5.0mm）、6035晶振（6.0mmx3.5mm）、5032晶振（5.0mmx3.2mm)、3225晶振（3.2mmx2.5mm）、2025晶振（2.0mmx2.5mm）等. 从不同的应用层面来分有源晶振又可分为普通有源晶振（OSC晶振或SPXO晶振）、温补晶振（TCXO晶振）、压控晶振（VCXO晶振）、恒温晶振（OCXO晶振）、压控温补晶振（VC-TCXO）晶振、差分晶振、可编程晶振等.

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石英产品主要是利用石英材料（水晶）的压电效应制成的电子原件和器件,使用石英为震荡源的产品主要有石英晶体谐振器,有源晶振,石英晶振,贴片晶振,石英晶体振荡器.晶振是一种机电器件,在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十.高级的精度更高.有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器VCXO,而常见的有8M、12M晶振等等.

目前晶振被广泛应用于各电子产品中,在生产这些电路板设有晶振的电子产品上都需要经过很多工序的检测,在检漏工序中,就是在酒精加压的环境下,石英晶体容易产生碰壳现象,即振动时芯片跟外壳容易相碰,从而晶体容易发生时振时不振或停振,CEOB2B晶振平台总结了下导致晶振停振的几个要素:

1.由于芯片本身的厚度很薄,当激励功率过大时,会使内部石英芯片破损,导致停振.

2.在焊锡时,当锡丝透过线路板上小孔渗过,导致引脚跟外壳连接在一块,或是石英晶振晶体在制造过程中,基座上引脚的锡点和外壳相连接发生单漏,都会造成短路,从而引起停振.

3.由于石英晶体在剪脚和焊锡的时候容易产生机械应力和热应力,而焊锡温度过高和作用时间太长都会影响到晶体,容易导致晶体处于临界状态,以至出现时振时不振现象,甚至停振.

4.在压封时,晶体内部要求抽真空充氮气,如果发生压封不良,即石英晶体的密封性不好时,在酒精加压的条件下,其表现为漏气,称之为双漏,也会导致停振,

5.有功负载会降低Q值(即品质因素),从而使石英晶体振荡器,石英晶体的稳定性下降,容易受周边有源组件影响,处于不稳定状态,出现时振时不振现象. 6,当石英晶体频率发生频率漂移,且超出石英晶体频率偏差范围过多时,以至于捕捉不到石英晶体的中心频率,从而导致芯片不起振.

晶振在使用过程中有很多需要注意的地方,根据晶振不同情况导致的停振问题,我们可以通过以下有效方法正确处理.

1.控制好剪脚和焊锡工序,并保证基座绝缘性能和引脚质量,引脚镀层光亮均匀无麻面,无变形、裂痕、变色、划伤、污迹及镀层剥落.为了更好地防止单漏,可以在晶体下加一个绝缘垫片.

2.严格按照技术要求的规定,对石英晶体组件进行检漏试验以检查其密封性,及时处理不良品并分析原因.

3.由于石英晶体是被动组件,它是由IC提供适当的激励功率而正常工作的,因此,当激励功率过低时,晶体不易起振,过高时,便形成过激励,使石英芯片破损,引起停振.所以,应提供适当的激励功率.另外,有功负载会消耗一定的功率,从而降低晶体Q值,从而使晶体的稳定性下降,容易受周边有源组件影响,处于不稳定状态,出现时振时不振现象,所以,外加有功负载时,应匹配一个比较合适有功负载.

4.当晶体产生频率漂移而且超出频差范围时,应检查是否匹配了合适的负载电容,可以通过调节石英晶振,有源晶振,石英晶体的负载电容来解决.

5.压封工序是将调好的谐振件在氮气保护中与外壳封装起来,以稳定石英晶体谐振器的电气性能.在此工序应保持送料仓、压封仓和出料仓干净,压封仓要连续冲氮气,并在压封过程中注意焊头磨损情况及模具位置,电压、气压和氮气流量是否正常,否则及时处理.其质量标准为：无伤痕、毛刺、顶坑、弯腿,压印对称不可歪斜.

大河晶振又叫River晶振也是来自日本的晶振品牌，RIVER一词英文原意是河流，是一家电子设备制造商如石英晶体谐振器、石英晶体振荡器，普通晶体振荡器（SPXO）、压控晶体振荡器（VCXO）。特别是对SMD型贴片晶振（表面贴装器件型）小型晶体器件，大河晶振一直在优先作为业内领先的公司，积累了原始的诀窍，因此，大河晶振赢得了诸多晶振采购商和代理商的信任，更被亲切的称“小型的河”。