晶振的概念/作用/原理/分类/应用

晶振的基本概念

晶振是电路中常用用的时钟元件，全称是叫晶体震荡器，它是利用具有压电效应的石英晶体片制成的。其作用在于产生原始的时钟频率，这个频率经过频率发生器的放大或缩小后就成了电脑中各种不同的总线频率。由于石英谐振器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点，被应用于家用电器和通信设备中。石英谐振器因具有极高的频率稳定性，故主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作谐振元件。

 晶振的符号表示

晶振在结构上分为两只脚的晶振和三只脚的晶振，它们在电路中的表示图形。

晶振的作用—都有哪些呢?

晶体用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确地单频振荡。通常工作工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百分之五十。高级的精确度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，又称压控振荡器(VCO).

晶振的作用主要分为以下几种：

1.为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步，有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。

2.晶振与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。

晶振的工作原理

晶振是晶体振荡器的简称，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，如下图所示。电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。

晶振的分类

晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。

无源晶体需要用DSP片内的振荡器，在datasheet上有建议的连接方法。无源晶体没有电压的问题，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DSP，而且价格通常也较低。

有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单，不需要复杂的配置电路。

晶振的应用

晶振的应用领域十分广泛，晶振的四大应用领域。

一、移动手持设备：最常见的移动手持设备是智能手机，除此之外，典型的还包括Ipad、手持游戏机、手持POS机等。

二、消费电子：通常包括手提电脑、照相机、摄像机、耳机、音响、平板电脑等。

三、通信网络：在通信网络通常分有线通信和无线通信。有线通信涵盖的技术领域包括：光传输网络、数据处理、连接功能等。无线网络涵盖的技术领域通常包括基带、连接接口、无线电等。

四、医疗电子：常见的医疗电子设备包括：X射线成像、磁共振成像、超声波系统、内窥镜等。
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