淺談晶體諧振器和晶體振蕩器的優(yōu)缺點

來源：羅姆半導(dǎo)體社區(qū)

電路中的核心就是CPU，但是如何驅(qū)動CPU，你知道么，本文來給你講講做為中心做用的諧振器和振蕩器。一般來說大部分人都稱之為晶振，但是這個說法并不準(zhǔn)確，因為這個和你使用的器件相關(guān)，有源電路中使用的叫做振蕩器，無源的稱為諧振器。

認(rèn)識下他們吧，諧振器英文叫RESONATOR，主要做用是產(chǎn)生諧振頻率，是典型的無源器件，需要外圍電路驅(qū)動其工作，產(chǎn)生時鐘輸出。

振蕩器英文叫OSCILLATOR是一種能量轉(zhuǎn)換裝置——將直流電能轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的交流電能，其構(gòu)成的電路叫振蕩電路， 振蕩器是有源器件，振蕩器比諧振器多了一個控制電路。

使用最多的是晶體諧振器，簡稱為晶振,成分SIO2,是重要的壓電材料，其主要特征是其原子或分子有規(guī)律排列,反映在宏觀上是外形的對稱性。在電場的作用下,晶體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力 而形變,從而產(chǎn)生機械振動,獲得特定的頻率，利用它的這種逆壓電效應(yīng)特性來制造石英晶體諧振器。石英由于具備天然的高品質(zhì)因子“Q”，這使得晶體能在整個 工作溫度和電壓范圍內(nèi)都保持很高的精確度和頻率穩(wěn)定性。

優(yōu)點：信號電平是可變的，也就是說是根據(jù)起振電路來決定的，同樣的晶體可以適用于多種電壓，可用于多種不同時鐘信號電壓要求的片子，而且價格通常也較低。晶體諧振器的精度為1PPM（百萬分之一）至100PPM。

缺 點：晶體諧振器是有2個引腳的無極性元件，需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號，自身無法振蕩起來。晶體諧振器相對于晶體振蕩器而言其缺陷是信號質(zhì)量較 差，通常需要精確匹配外圍電路（用于信號匹配的電容、電感、電阻等），更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應(yīng)的調(diào)整。

晶體諧振器有一些等效參數(shù)，不同的使用環(huán)境可能會有不同的要求，選用時還要考慮環(huán)境溫度、負(fù)載電容、頻率精度等要求，這就要求外圍振蕩電路的參數(shù)要加一些控制才能輸出穩(wěn)定的頻率。

哪么晶體振蕩器也是一種，晶體振蕩頻率受石英晶體控制，它是典型的有源器件，自身就有內(nèi)置電路，提供較穩(wěn)定的時鐘輸出。晶體振蕩器一般有4只引腳，1-NC 、2-GND 、3-OUT、 4-VCC，它是一個完整的振蕩器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件。

優(yōu)點：晶體振蕩器信號質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復(fù)雜的配置電路。對于時序要求敏感的應(yīng)用，晶體振蕩器的性能相對較好。

缺點：相對于晶體諧振器，晶體振蕩器的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價格高。另外石英振蕩器要花較長的起動時間。

體積：晶體振蕩器相比于無源晶體通常體積較大，隨著工藝的改善，現(xiàn)在有的晶體振蕩器是表貼的，體積和晶體諧振器相當(dāng)。

電路中的核心就是CPU，但是如何驅(qū)動CPU，你知道么，本文來給你講講做為中心做用的諧振器和振蕩器。一般來說大部分人都稱之為晶振，但是這個說法并不準(zhǔn)確，因為這個和你使用的器件相關(guān)，有源電路中使用的叫做振蕩器，無源的稱為諧振器。

認(rèn)識下他們吧，諧振器英文叫RESONATOR，主要做用是產(chǎn)生諧振頻率，是典型的無源器件，需要外圍電路驅(qū)動其工作，產(chǎn)生時鐘輸出。

振蕩器英文叫OSCILLATOR是一種能量轉(zhuǎn)換裝置——將直流電能轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的交流電能，其構(gòu)成的電路叫振蕩電路， 振蕩器是有源器件，振蕩器比諧振器多了一個控制電路。

使用最多的是晶體諧振器，簡稱為晶振,成分SIO2,是重要的壓電材料，其主要特征是其原子或分子有規(guī)律排列,反映在宏觀上是外形的對稱性。在電場的作用下,晶體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力 而形變,從而產(chǎn)生機械振動,獲得特定的頻率，利用它的這種逆壓電效應(yīng)特性來制造石英晶體諧振器。石英由于具備天然的高品質(zhì)因子“Q”，這使得晶體能在整個 工作溫度和電壓范圍內(nèi)都保持很高的精確度和頻率穩(wěn)定性。

優(yōu)點：信號電平是可變的，也就是說是根據(jù)起振電路來決定的，同樣的晶體可以適用于多種電壓，可用于多種不同時鐘信號電壓要求的片子，而且價格通常也較低。晶體諧振器的精度為1PPM（百萬分之一）至100PPM。

缺點：晶體諧振器是有2個引腳的無極性元件，需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號，自身無法振蕩起來。晶體諧振器相對于晶體振蕩器而言其缺陷是信號質(zhì)量較 差，通常需要精確匹配外圍電路（用于信號匹配的電容、電感、電阻等），更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應(yīng)的調(diào)整。

晶體諧振器有一些等效參數(shù)，不同的使用環(huán)境可能會有不同的要求，選用時還要考慮環(huán)境溫度、負(fù)載電容、頻率精度等要求，這就要求外圍振蕩電路的參數(shù)要加一些控制才能輸出穩(wěn)定的頻率。

哪么晶體振蕩器也是一種，晶體振蕩頻率受石英晶體控制，它是典型的有源器件，自身就有內(nèi)置電路，提供較穩(wěn)定的時鐘輸出。晶體振蕩器一般有4只引腳，1-NC 、2-GND 、3-OUT、 4-VCC，它是一個完整的振蕩器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件。

優(yōu)點：晶體振蕩器信號質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復(fù)雜的配置電路。對于時序要求敏感的應(yīng)用，晶體振蕩器的性能相對較好。

缺點：相對于晶體諧振器，晶體振蕩器的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價格高。另外石英振蕩器要花較長的起動時間。

體積：晶體振蕩器相比于無源晶體通常體積較大，隨著工藝的改善，現(xiàn)在有的晶體振蕩器是表貼的，體積和晶體諧振器相當(dāng)。

審核編輯 黃昊宇