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j9:一文搞懂晶振是干什么用的

来源:j9    发布时间:2025-09-23 11:13:21
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  晶振在电路板中随处可见,只要用到处理器的地方就必定有晶振的存在,即使没有外部晶振,芯片内部也有晶振。晶振行业的人都知道晶振分类很多,因为不管是陶振晶振还是石英晶振,还是石英晶体振荡器,而石英晶体谐振器都被不同的人称之为是晶振,以至于很多时候大家都搞不清了。晶振的工作原理是什么?晶振一般应用于哪些领域呢?跟着晶振厂家晶友嘉一块儿来看看吧!

  晶振一般指晶体振荡器。晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片),石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振;而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。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。

  晶振,也称为晶体振荡器,是一种利用晶体物理特性实现频率源的电子元件。在电子设备中,晶振起到提供基准频率的作用,对于设备的正常工作和性能有着至关重要的影响。本文将详细的介绍晶振的工作原理、类型和应用。

  晶振的工作原理是基于晶体的压电效应。当在某些晶体上施加机械压力时,会在晶体表面产生电荷。反之,当在晶体上施加交变电场时,晶体将会产生机械振动。这种特性就是压电效应。晶振是利用这种效应,将电能转换为机械振动,由此产生稳定的频率。

  晶体振荡器是一种使用逆压电效应的电子振荡器电路,即当电场施加在某些材料上时,它会产生机械变形。因此,它利用压电材料的振动晶体的机械共振来产生有很精确频率的电信号。

  晶体振荡器具有高稳定性、品质因数、小尺寸和低成本,这使得它们优于其他谐振器,如 LC 电路、陶瓷谐振器、转叉等。

  石英晶振是最常见的晶振类型,其主体材料为天然石英或人造石英。由于石英晶体的压电效应,当石英晶体受到交变电场的作用时,会产生机械振动,从而形成稳定的频率输出。石英晶振的频率稳定性很高,因此被大范围的应用于各种电子设备中。

  陶瓷晶振是一种利用陶瓷材料(通常是锆钛酸铅)的压电效应制成的晶振。陶瓷晶振通常具有较宽的频率范围和较低的成本,因此被大范围的应用于低成本、高容量的电子科技类产品中,如遥控器、烟雾探测器等。

  声表面波晶振利用声表面波在压电材料表面传播的特性实现频率输出。与传统的晶体振荡器相比,声表面波晶振具有更小的体积和更低的功耗,因此被大范围的应用于移动通信、无线通信等领域。

  在通信领域中,晶振的应用十分普遍。无论是固定电话、移动电话还是无线通信网络,都需要高精度、高稳定的晶振来提供频率基准。例如,在移动电话中,晶振用于产生本振信号,与接收到的信号进行混频和解调,以此来实现信号的传输和处理。

  在计算机领域中,晶振是计算机主板上的主要元件之一,用于提供系统时钟信号。这个信号控制着计算机内部各种电路的工作节奏和数据传输速率。为了能够更好的保证计算机的正常运行,需要高精度、高稳定的晶振来提供稳定的时钟信号。

  在测量和控制领域中,晶振同样发挥着重要的作用。例如,在工业自动化控制管理系统中,晶振用于提供精确的时间基准和控制信号,以此来实现设备的精确控制和实时监测。在测量仪器中,晶振用于提供稳定的频率基准,以此来实现高精度的测量结果。

  石英晶体振荡器是利用石英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,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。

  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。在正常的情况下,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,振幅显著增大,比其他频率下的振幅大得多,此现状称为压电谐振,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。

  当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个皮法到几十皮法。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十豪亨到几百豪亨。晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1皮法。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效,它的数值约为100欧。由于晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因此回路的品质因数Q很大,可达1000~10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,还能够做得精确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。

  晶振大范围的应用于各大领域,不仅用于消费类电子科技类产品、小家电产品、数码周边产品以及一些高档玩具中。晶振也一般常用于工业控制板,汽车电子设备等一些容易受到外部不稳定、相对恶劣或者难以定位工作环境的产品中,以使得在最终的使用的过程中得到最佳的使用效果和长期可靠性、稳定性。高质量晶振能够在极其恶劣的环境中使用,一般有应用于航天GPS导航定位系统、大堂对讲机、高级车载系统等等。

  总结来说,晶振作为电子设备中的重要元件,其工作原理和类型多种多样,应用领域也十分普遍。了解和掌握晶振的工作原理和应用,有助于更好地设计和应用各种电子设备,提高设备的性能和稳定性。

  晶振,全称石英晶体振荡器,是一种电子元件,用于产生精确的时钟信号。在现代电子设备中,晶振就像心脏一样,为设备提供稳定的节拍。

  无源晶振不需要外部电源供电,但要产生振荡,常常要与一个外部的振荡器电路配合,而这个电路需要供电。有源晶振需要外部电源供电驱动振荡器电路。有源晶振是由晶体和一个内部的放大器电路组成的,这个放大器电路需要外部供电来驱动,使...

  在现代电子设备中,晶振作为提供精确时钟信号的核心元件,其重要性不言而喻。从智能手机、计算机到汽车电子、通信基站,晶振的身影无处不在,它如同电子设备的 “心脏起搏器”,确保各种复杂电路有条不紊地运行。而晶振的核心 —— 石...

  电容,从物理学角度来看,是指电荷存储和分布的能力,是电场中电荷存储量的度量。其大小由两个导体之间的距离、面积和它们之间介质的介电常数所决定,遵循公式C=dϵA,其中C表示电容,ϵ是介电常数,A为导体面积,d是导体间距。

  在当今数字化时代,5G 通信技术以前所未有的速度改变着我们的生活,从高速的数据传输到实时的物联网应用,5G 的影响力无处不在。然而,在这一系列令人瞩目的技术背后,有一个常常被忽视却至关重要的角色 —— 晶振。它如同幕后的...

  在电子电路领域,晶振作为产生稳定时钟信号的核心元件,大范围的应用于各类电子科技类产品中,从手机、电脑到智能家居设备,其稳定的频率输出是总系统正常运行的基础。而在晶振电路中,反馈电阻与限流电阻虽然看似不起眼,却发挥着不可或缺的作用...

  晶振是电子电路中最常用的电子元件之一,一般用字母“X”、“G”或“Z”表示,单位为Hz。为增进大家对晶振的认识,本文将对保证晶振的频率稳定性的方法和四脚无源晶振与四脚有源晶振的区别予以介绍。如果你对晶振具有兴趣,不妨继...

  为增进大家对晶振的认识,本文将对温度对晶振频率的影响以及使用晶振时必须要格外注意的事项予以介绍。

  在现代工业自动化生产线上,机械臂精准抓取零件、数字控制机床毫厘不差地切削加工、生产线各环节无缝衔接协同运作,这一系列高效稳定的生产场景背后,都跳动着一颗 “隐形心脏”—— 晶振。作为工业自动化设备精准控制的核心元件,晶振以稳...

  晶振的基本构成是从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片,并在其两个对应面上涂覆银层作为电极,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。当在石英晶体的两个电极上加一电场时,晶片会产生机械变形;反...

  晶振的核心作用在于提供一个高度稳定和精确的频率基准,它是系统时钟的“心脏”。因此,保证其工作的稳定性是首要考虑。所以就不能将晶振放置于PCB边缘,这样会减少其受外部物理因素干扰的风险。

  电容器工作原理是通过在电极上储存电荷储存电能,通常与电感器共同使用形成LC振荡电路。

  MIC内部有一个充有一定电荷的膜片电容,电容其中一个极板与FET连接,由于FET的基极输入阻抗很高,可以认为电容的电荷不会消失。

  为增进大家对石英晶振的认识,本文将介绍石英晶振频率稳定性的重要性,并介绍影响石英晶振频率稳定性的因素有哪些。

  为增进大家对石英晶振的认识,本文将对石英晶振对5G的影响以及石英晶振运用需要注意的几点予以介绍。

  为增进大家对晶振的认识,本文将对车规级晶振的特点以及车规级晶振、消费级晶振之间的区别予以介绍。

  为增进大家对嵌入式的认识,本文将对嵌入式硬件设计过程中必须要格外注意的事项予以介绍。

  在电子电路中,晶振是一种至关重要的频率控制元件,为系统提供稳定且精确的时钟信号。而晶振负载电容以及晶振两边的电容在晶振的正常工作中都扮演着关键角色,尽管它们存在一定关联,但实则有不一样的特性与功能。

  晶振的工作原理是基于晶体的压电效应。当在某些晶体上施加机械压力时,会在晶体表面产生电荷。反之,当在晶体上施加交变电场时,晶体将会产生机械振动。这种特性就是压电效应。晶振是利用这种效应,将电能转换为机械振动,由此产生稳定的...

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