無源晶振的參數(shù)特性 無源晶振的等效電路圖

晶振作為電子設(shè)備中重要的時(shí)鐘源，分為有源晶振和無源晶振兩種類型。有源晶振是一種主動(dòng)元件，通過外部電源提供穩(wěn)定的時(shí)鐘信號，具有高穩(wěn)定性和精確性。而無源晶振則是一種被動(dòng)元件，依賴于外界條件激勵(lì)產(chǎn)生時(shí)鐘信號。

無源晶振的參數(shù)特性

一般而言我們知道最多的就是晶振的負(fù)載電容，這個(gè) 負(fù)載電容其實(shí)是管腳的總體等效電容，因此在PCB設(shè)計(jì)時(shí)尤其要注意寄生電容的大小。 但是還有一些其他重要的參數(shù)需要注意：

a. 標(biāo)稱頻率：即設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)振蕩頻率。

b. 溫度頻差：工作頻率相對基準(zhǔn)溫度25度時(shí)頻率的偏差。

c. 老化率：工作頻率隨時(shí)間的變化范圍。

d. 啟動(dòng)時(shí)間：上電開始到晶振達(dá)到工作頻率的時(shí)間。

無源晶振的選型理念

晶振選型時(shí)，選用公差和諧振阻抗較小的晶體，除了頻率范圍、負(fù)載電容，調(diào)整頻差和溫度頻差是必須選擇的參數(shù)，一般常用晶振精度不大于±50PPM，長期抖動(dòng)應(yīng)小于500pS。有些晶振抖動(dòng)大，相位噪聲大，頻率誤差大，信號不能正常解調(diào)，誤碼率高，會影響整個(gè)鏈路的SNR或者靈敏度等。如果產(chǎn)品對晶振的穩(wěn)定性要求特別高，建議切換有源晶振。

計(jì)算激勵(lì)功率（驅(qū)動(dòng)功率，下面統(tǒng)稱為激勵(lì)功率）DL根據(jù)MCU規(guī)格書選擇晶振，計(jì)算增益裕量Gmargin，最后成品除了常規(guī)晶振測試，再進(jìn)行一次裕量測試。

無源晶振的電路

圖 無源晶振典型電路

無源晶振的等效電路

如圖所示，石英晶體的壓電諧振現(xiàn)象可以用等效電路來模擬，等效電路包括靜態(tài)電容C0、動(dòng)態(tài)電容C1、諧振電阻R1、以及動(dòng)態(tài)電感L1，等效電路圖如圖：

圖 無源晶振等效模型

無源晶振的腳位

1#與3#功能腳，2#與4#是接地，是對稱的，可旋轉(zhuǎn)180度，故無方向性。