浅谈晶体谐振器和晶体振荡器的优缺点

来源：罗姆半导体社区

电路中的核心就是CPU，但是如何驱动CPU，你知道么，本文来给你讲讲做为中心做用的谐振器和振荡器。一般来说大部分人都称之为晶振，但是这个说法并不准确，因为这个和你使用的器件相关，有源电路中使用的叫做振荡器，无源的称为谐振器。

认识下他们吧，谐振器英文叫RESONATOR，主要做用是产生谐振频率，是典型的无源器件，需要外围电路驱动其工作，产生时钟输出。

振荡器英文叫OSCILLATOR是一种能量转换装置——将直流电能转换为具有一定频率的交流电能，其构成的电路叫振荡电路， 振荡器是有源器件，振荡器比谐振器多了一个控制电路。

使用最多的是晶体谐振器，简称为晶振,成分SIO2,是重要的压电材料，其主要特征是其原子或分子有规律排列,反映在宏观上是外形的对称性。在电场的作用下,晶体内部产生应力 而形变,从而产生机械振动,获得特定的频率，利用它的这种逆压电效应特性来制造石英晶体谐振器。石英由于具备天然的高品质因子“Q”，这使得晶体能在整个 工作温度和电压范围内都保持很高的精确度和频率稳定性。

优点：信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的片子，而且价格通常也较低。晶体谐振器的精度为1PPM（百万分之一）至100PPM。

缺 点：晶体谐振器是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来。晶体谐振器相对于晶体振荡器而言其缺陷是信号质量较 差，通常需要精确匹配外围电路（用于信号匹配的电容、电感、电阻等），更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。

晶体谐振器有一些等效参数，不同的使用环境可能会有不同的要求，选用时还要考虑环境温度、负载电容、频率精度等要求，这就要求外围振荡电路的参数要加一些控制才能输出稳定的频率。

哪么晶体振荡器也是一种，晶体振荡频率受石英晶体控制，它是典型的有源器件，自身就有内置电路，提供较稳定的时钟输出。晶体振荡器一般有4只引脚，1-NC 、2-GND 、3-OUT、 4-VCC，它是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。

优点：晶体振荡器信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。对于时序要求敏感的应用，晶体振荡器的性能相对较好。

缺点：相对于晶体谐振器，晶体振荡器的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。另外石英振荡器要花较长的起动时间。

体积：晶体振荡器相比于无源晶体通常体积较大，随着工艺的改善，现在有的晶体振荡器是表贴的，体积和晶体谐振器相当。

电路中的核心就是CPU，但是如何驱动CPU，你知道么，本文来给你讲讲做为中心做用的谐振器和振荡器。一般来说大部分人都称之为晶振，但是这个说法并不准确，因为这个和你使用的器件相关，有源电路中使用的叫做振荡器，无源的称为谐振器。

认识下他们吧，谐振器英文叫RESONATOR，主要做用是产生谐振频率，是典型的无源器件，需要外围电路驱动其工作，产生时钟输出。

振荡器英文叫OSCILLATOR是一种能量转换装置——将直流电能转换为具有一定频率的交流电能，其构成的电路叫振荡电路， 振荡器是有源器件，振荡器比谐振器多了一个控制电路。

使用最多的是晶体谐振器，简称为晶振,成分SIO2,是重要的压电材料，其主要特征是其原子或分子有规律排列,反映在宏观上是外形的对称性。在电场的作用下,晶体内部产生应力 而形变,从而产生机械振动,获得特定的频率，利用它的这种逆压电效应特性来制造石英晶体谐振器。石英由于具备天然的高品质因子“Q”，这使得晶体能在整个 工作温度和电压范围内都保持很高的精确度和频率稳定性。

优点：信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的片子，而且价格通常也较低。晶体谐振器的精度为1PPM（百万分之一）至100PPM。

缺点：晶体谐振器是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来。晶体谐振器相对于晶体振荡器而言其缺陷是信号质量较 差，通常需要精确匹配外围电路（用于信号匹配的电容、电感、电阻等），更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。

晶体谐振器有一些等效参数，不同的使用环境可能会有不同的要求，选用时还要考虑环境温度、负载电容、频率精度等要求，这就要求外围振荡电路的参数要加一些控制才能输出稳定的频率。

哪么晶体振荡器也是一种，晶体振荡频率受石英晶体控制，它是典型的有源器件，自身就有内置电路，提供较稳定的时钟输出。晶体振荡器一般有4只引脚，1-NC 、2-GND 、3-OUT、 4-VCC，它是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。

优点：晶体振荡器信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。对于时序要求敏感的应用，晶体振荡器的性能相对较好。

缺点：相对于晶体谐振器，晶体振荡器的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。另外石英振荡器要花较长的起动时间。

体积：晶体振荡器相比于无源晶体通常体积较大，随着工艺的改善，现在有的晶体振荡器是表贴的，体积和晶体谐振器相当。

审核编辑 黄昊宇