晶振在芯片中的作用

電路板上的芯片附近總有晶振的身影，芯片的規格書中也寫到了晶振的連接引腳圖。晶振的作用是什么?如何選擇一顆合適外部晶振呢?

晶振在芯片中的作用

每一個微處理器都需要時鐘源來控制處理器執行指令的速度，信號的波特率，轉化模擬數字信號等。晶振可以產生CPU執行命令時需要的時鐘頻率信號。時鐘信號的頻率越高，CPU的運行速度也就越快。

芯片的內部晶振

LC振蕩電路

市面上大部分芯片內部含有LC振蕩電路來提供時鐘源。顧名思義，L表示電感，C表示電容。石英晶體的等效電路圖就是LC振蕩電路：

PLL鎖相環電路

晶振一旦封裝到芯片內部，頻率也就固定了。芯片內部有PLL電路進行頻率的倍頻和分頻。

內部晶振的優缺點

優點：內部振蕩器是和芯片完美搭建在一起的，在精度，占空比，以及溫度依賴性都是合適芯片本身的。外部晶振不是必須要添加的。

缺點：內部振蕩器的缺點是精度和頻率穩定性?；鶞暑l率取決于振蕩電路的無源元件。電容和電阻很容易受環境溫度的影響。LC振蕩器會有溫度漂移的現象。

外部晶振

對于芯片內部有PLL電路的設計，可以借助于外部振蕩器的穩定性和精度，來彌補內部振蕩器的不足。

諧振器

石英晶體諧振器又稱無源晶振。一般消費級產品或者對精度要求不高的產品，推薦使用價格更低的無源晶振。諧振器需要匹配外部諧振電路才可以輸出信號，自身無法振蕩。

如果您想了解無源晶振測試報告中電性能參數含義。

負載電容是選購無源晶振必選參數之一。

高精密電子儀器和通信系統的應用下，我們需要考慮不同封裝(貼片/直插)的石英晶振的電性能參數變化對系統的影響。

振蕩器

石英晶體振蕩器又稱有源晶振。高端或工業級以上的產品推薦使用更穩定的時鐘振蕩器。KOAN有源晶振內部有獨立起振芯片，在獲得高穩定性和精度的同時，也不必擔心匹配電容的問題。

選擇合適的有源晶振，需要考慮哪些參數?

高精密電子儀器和通信系統的應用下，我們需要考慮不同封裝的石英晶振的電性能參數變化對系統的影響。

硅晶振

MEMS振蕩器更適合高振動環境，非關鍵定時應用以及信號噪聲比不重要的應用。像高速通信，復雜調制方案，出色的信噪比之類的應用，KOAN晶體振蕩器將優于MEMS振蕩器。石英材質擁有低抖動，極高的Q值，以及出色的時間和溫度穩定性。

陶瓷晶振

陶瓷諧振器，一般習慣叫陶瓷晶振，但是它是以鋯鈦酸鉛為主要原料，將其加工成有壓電效應的陶瓷材料。陶瓷諧振器的精度一般為±300ppm ~ 500ppm，應用在普通產品上，例如USB, 玩具，硬盤，驅動等對精度要求不高的產品。

審核編輯：湯梓紅