晶振的四個(gè)重要參數(shù)
晶振，全稱晶體振蕩器，它能夠產(chǎn)生中央處理器（CPU）執(zhí)行指令所必須要的時(shí)鐘頻率信號(hào)，CPU一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，時(shí)鐘信號(hào)頻率越高，通常CPU的運(yùn)行速度也就越快。 凡是包含CPU的電子產(chǎn)品，其中至少含有一個(gè)時(shí)鐘源，哪怕我們?cè)陔娐钒逯锌床坏綄?shí)際的振蕩電路，那也是晶振在芯片內(nèi)部被集成，往往被人們稱之為電路系統(tǒng)的心臟。一旦心臟停止跳動(dòng)，整塊電路板可能出現(xiàn)癱瘓的狀況。因此晶振的質(zhì)量問題是很多廠商放在第一位的最終抉擇的考慮基礎(chǔ)！所以很多客戶對(duì)日系晶振有了十足的信任感，近年來臺(tái)系的TXC晶振在國(guó)內(nèi)廠商也有了較高的重視度
晶振質(zhì)量的好壞由什么決定了？有人會(huì)說從外觀的嶄新程度分辨，或者是外包裝，又或者產(chǎn)品印字標(biāo)識(shí)。這一切真的能有助于我們分辨晶振的好壞嗎？像晶振這樣的電子元器件拿在手上我們是無法判斷其好壞程度的，通常晶振人所指的壞即是在電路工作中晶振不起振，或者時(shí)而穩(wěn)定時(shí)而不穩(wěn)定的現(xiàn)象！那么這一切現(xiàn)象終究是歸根于質(zhì)量問題還是晶振參數(shù)？
晶振不可忽視的四個(gè)參數(shù)
1，頻率單位，頻率單位通常分為KHZ與MHZ，而對(duì)于有源晶振和無源晶振來講，32.768既存在KHZ的單位，也存在MHZ的單位，因此頻率的單位一定要標(biāo)準(zhǔn)清晰。
2，精度要求，貼片晶振最高精度通常為10PPM比較常見，比較特殊的精度要求得訂貨。其次15ppm，20ppm，25ppm，30ppm，50ppm的等級(jí)依次分布。插件晶振以圓柱晶振為例，5ppm是其圓柱晶振中精度最高的一個(gè)等級(jí)，其次10ppm，20ppm，30ppm.
3，負(fù)載電容，負(fù)載電容有時(shí)候是一個(gè)非常至關(guān)重要的參數(shù)，如果晶振的負(fù)載電容與晶振外部?jī)啥诉B接的電容參數(shù)匹配不正確的話，很容易造成頻率偏差，精度誤差等等，從而導(dǎo)致產(chǎn)品無法達(dá)到最終的精準(zhǔn)要求。當(dāng)然也存在對(duì)負(fù)載電容參數(shù)不是特別嚴(yán)格的廠家，那么我們說說關(guān)于音叉晶體一塊，常見的負(fù)載電容有6PF，7PF，9PF，12.5PF；MHZ晶振常見的負(fù)載電容以20PF和12PF最為廣泛，其次8PF，9PF，15PF，18PF等等比較常用。
另外，負(fù)載電容CL（Load capacitance），它是電路中跨接晶體兩端的總的有效電容（不是晶振外接的匹配電容），主要影響負(fù)載諧振頻率和等效負(fù)載諧振電阻，與晶體一起決定振蕩器電路的工作頻率，通過調(diào)整負(fù)載電容，就可以將振蕩器的工作頻率微調(diào)到標(biāo)稱值。更準(zhǔn)確而言，無源晶體的負(fù)載電容是一項(xiàng)非常重要的參數(shù)，因?yàn)闊o源晶體屬于被動(dòng)元器件，所謂的被動(dòng)元器件即是自身不能工作，需要外部元器件協(xié)助工作，無源晶體即是！
其中：
CS為晶體兩個(gè)管腳之間的寄生電容（又名晶振靜態(tài)電容或Shunt Capacitance），在晶體的規(guī)格書上可以找到具體值，一般0.2pF~8pF不等。如圖二是某32.768KHz的電氣參數(shù)，其寄生電容典型值是0.85pF（在表格中采用的是Co）。
CG指的是晶體振蕩電路輸入管腳到GND的總電容，其容值為以下三個(gè)部分的和。
● 需加外晶振主芯片管腳芯到GND的寄生電容 Ci
● 晶體震蕩電路PCB走線到到GND的寄生電容CPCB
● 電路上外增加的并聯(lián)到GND的外匹配電容 CL1
CD指的是晶體振蕩電路輸入管腳到GND的總電容。容值為以下三個(gè)部分的和。
● 需加外晶振主芯片管腳芯到GND的寄生電容， Co
● 晶體震蕩電路PCB走線到到gnd的寄生電容，CPCB
● 電路上外增加的并聯(lián)到GND的外匹配電容， CL2
既然晶振的負(fù)載電容是一個(gè)非常重要的參數(shù)，如果此項(xiàng)參數(shù)與外部電容匹配不正確會(huì)導(dǎo)致什么樣的現(xiàn)象？晶振兩端的等效電容與晶振標(biāo)稱的負(fù)載電容匹配不正確，晶振輸出的諧振頻率將與標(biāo)稱工作的工作頻率會(huì)產(chǎn)生一定偏差（又稱之為頻偏），負(fù)載電容（load capacitance）主要影響負(fù)載諧振頻率和等效負(fù)載諧振電阻，它與石英諧振器一起決定振蕩器的工作頻率，通過調(diào)整負(fù)載電容，一般可以將振蕩器的工作頻率調(diào)到標(biāo)稱值。應(yīng)用時(shí)我們一般外接電容，便是為了使晶振兩端的等效電容等于或接近負(fù)載電容，對(duì)于要求高的場(chǎng)合還要考慮ic輸入端的對(duì)地電容，這樣便可以使得晶振工作的頻率達(dá)到標(biāo)稱頻率。所以合理匹配合適的外加電容使晶振兩端的等效電容等于或接近負(fù)載電容顯得十分重要。
負(fù)載電容常用的標(biāo)準(zhǔn)值有12.5 pF，16 pF，20 pF，30pF，負(fù)載電容和諧振頻率之間的關(guān)系不是線性的，負(fù)載電容變小時(shí)，頻率偏差量變大；負(fù)載電容提高時(shí)，頻率偏差減小。圖3是一個(gè)晶體的負(fù)載電容和頻率的誤差的關(guān)系圖。
例外情況：
現(xiàn)在有很多芯片內(nèi)部已經(jīng)增加了補(bǔ)償電容（internal capacitance），所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，只需要選按照芯片datasheet推薦的負(fù)載電容值的選擇晶體即可，不需要額外再加電容。但是因?yàn)閷?shí)際設(shè)計(jì)的寄生電路的不確定性，最好還是預(yù)留CL1/CL2的位置。
4，溫度參數(shù)，通常我們所指的是工作溫度，因?yàn)椴煌a(chǎn)品需要用到不同的參數(shù)，比如汽車級(jí)需要用到汽車級(jí)的溫度-40到105攝氏度，工業(yè)級(jí)需要用到-40到85攝氏度，消費(fèi)類產(chǎn)品-20到75常規(guī)即可。這也是我們晶振人通常會(huì)詢問客戶是做什么產(chǎn)品的一個(gè)原因。只有在真正了解客戶的產(chǎn)品用途之后，我們才可以判斷客戶所需晶振的溫度參數(shù)。