石英晶体有天然的也有人造的,是一种重要的压电晶体材料.石英晶振本身并非振荡器,它只有借助于有源激励和无源电抗网络方可产生振荡.人造石英通过使用立式高压釜(高温高压容器)的水热温差法制造.通过对流控制板将高压釜分成两个上室和下室.上部是晶种,下部是熔化区.之后,在高压釜中加入约60-80％的自由空间稀释碱性溶液,盖上盖子并用加热器加热.

这主要是说从电子元件封装来选择适合的元件.比如石英晶振的封装包含很多信息,包含晶振的尺寸,特别是引脚的相对位置关系,还有元件的焊盘类型.当然我们根据元件封装选择元件时还有一个要注意的地方是要考虑元件的外形尺寸.引脚位置关系:主要是指我们需要将实际的元件的引脚和PCB元件的封装的尺寸对应起来.我们选择不同的元件,虽然功能相同,但是元件的封装很可能不一样.我们需要保证PCB焊盘尺寸位置正确才能保证晶振能正确焊接.

石英晶振作为电子产品的必需品,在选型,参数等各方面都需要谨慎,这关系一个电子产品是否能够正常运行工作.当然除了选型,后面还有一系列的事项同样重要,如晶振在安装时需要注意哪些方面.没有正确安装可能会导致晶振不振动,停振等现象,该篇文章龙湖电子介绍安装水晶单元的要点以及对于PCB布局.

晶振全称为晶体振荡器,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.晶振被广泛使用各种电子产品中,石英晶体振荡器的频率范围很宽,频率稳定度在10-4～10-12范围内,经校准一年内可保持10-9的准确度,高质量的石英晶体振荡器,在经常校准时,频率准确可达10-11.

石英晶体振荡器的输出频率可以是基波谐振频率,也可以是该谐振频率的倍数,称为谐波频率.谐波是基频的精确整数倍.但是,像许多其他机械谐振器一样,晶体表现出几种振荡模式,通常是基频的奇整数倍.这些被称为"泛音模式",振荡器电路可以用来激励它们.泛音模式的频率近似,但不是基模频率的奇整数倍,因此泛音频率不是基模的精确谐波.

为了石英晶体振荡器的设计和工程成功,设计工程师必须首先了解石英晶振.晶体作为振荡器电路中的最高Q分量,对电路的影响最大.因此,正确指定晶体对于设计良好的振荡器至关重要.这个迷你引物将涵盖石英晶体中一些最容易被误解的参数.图1显示了晶体谐振器的等效电路.

晶振里面的RF参数是Radio Frequency的缩写,表示可以辐射到空间的电磁频率,频率范围从300kHz～300GHz之间.射频就是射频电流,简称RF,它是一种高频交流变化电磁波的简称.每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频就是这样一种高频电流.射频(300K-300G)是高频(大于10K)的较高频段,微波频段(300M-300G)又是射频的较高频段.

每个电子系统都需要一个计时装置.石英晶体谐振器通常是首选解决方案.然而,振荡器将谐振器与振荡器集成电路配对成一个完整的集成时序器件,与XTALs相比有几个优点.微机电系统定时技术进一步扩展了这些优势.系统设计师不再需要绕过XTALs的限制,接受用水晶设计的头痛和风险.

存在外部电磁干扰源时,石英晶体振荡器的相位噪声和相位抖动可能会显著增加.通过板级屏蔽或滤波可以减少到达振荡器的电磁干扰,但这种方法并不总是成功的.通过评估各种振荡器的电磁敏感度,我们可以确定影响电磁敏感度的因素,并了解正确的振荡器设计如何将电磁干扰对时钟性能的不利影响降至最低.

在设计新系统时,RF工程师将做出的最重要的决定之一是选择正确类型的振荡器,并确定哪种信号输出最适合应用.每个都有自己的优点和缺点.在这篇文章中,我们谈论的是温度控制晶体振荡器(TCXO)和它们产生的截断的正弦波.我们将介绍TCXO晶振及其信号类型的优缺点,以及这些振荡器使用的一些常见应用.