晶振知識帖子(二)

2020-12-05 電容觀察家

什麼是晶振

石英晶體諧振器（quartz crystal unit或quartz crystal resonator）英文簡稱為常簡寫成Xtal，中文簡稱石英晶體或晶振，是利用石英晶體（又稱水晶）的壓電效應，用來產生高精度振蕩頻率的一種電子元件，屬於被動元件。該元件主要由石英晶片、基座、外殼、銀膠、銀等成分組成。根據引線狀況可分為直插（有引線）與表面貼裝（無引線）兩種類型。現在常見的主要封裝型號有HC-49U、HC-49S、HC-49SMD與SMD 2016、2520、3225、5032、7050。

晶振的分類

石英晶體（crystal或Xtal）是石英晶片加上電極與外殼封裝。也稱石英振蕩子或石英晶體諧振器（crystal resonator）。這是單純石英晶體被動元件，不含有源元件，需搭配外加電路才會產生振蕩。這是被動（無源）元件，又稱它無源晶振（含義：被動式石英晶體振蕩器），通常有兩個引腳。石英晶體振蕩器（crystal oscillator，簡寫OSC或XO）是指內含石英晶體與振蕩電路的模組，需要電源，可直接產生振蕩信號輸出。因內含有源（有源）電子元件，整個模組也屬有源元件，又稱它有源晶振。石英晶體諧振器通常是四支接腳的電子元件，其中兩支為電源，一支為振蕩信號輸出，另一支為空腳或控制腳。

晶振的參數

a. 標稱頻率：在規定條件下，晶振的諧振中心頻率.

b. 調整頻差：在規定條件下，基準溫度時的工作頻率相對標稱頻率的最大偏離值.(ppm)

c. 溫度頻差：在規定條件下，在整個工作溫度範圍內，相對於基準溫度時工作頻率的允許偏離值.

d. 負載諧振電阻：晶振與指定外部電容相串聯，在負載諧振頻率時的電阻值.

e. 負載電容： 是指與晶振一起決定負載諧振頻率的有效外界電容.常用標準值有：12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF.

晶振常用的頻率

32.768kHz = 215,容易除頻到1Hz,廣泛用於石英鐘錶、產品內的實時時鐘3.58MHz（只取到小數二位）美規模擬彩色電視系統（NTSC）的色彩副載波頻率，因彩色電視機的使用而大量生產，因此容易取得且價格便宜，後也被許多其他設備廣泛採用，例如雙音多頻的電話機等等4MHZ常用整數頻率8MHz10MHz用於標準頻率11.0592MHz = 115,200×96 = 1.8432MHz×6，便於精確產生UART工作頻率，且正好是原始的8051 微控制器工作頻率上限12MHz14.318MHz（只取到小數三位）美規NTSC彩色電視的色彩副載波頻率的四倍，早期採用原因是便於產生彩色電視信號且又可兼供其他部分使用，例如Apple II與原始IBM PC，後因容易取得而獲廣泛採用16MHz20MHz22.1184MHz

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