晶振，在板子上看上去一個(gè)不起眼的小器件，但是在數(shù)字電路里，就像是整個(gè)電路的心臟。數(shù)字電路的所有工作都離不開(kāi)時(shí)鐘，晶振的好壞，晶振電路設(shè)計(jì)的好壞，會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 晶振的分類
  我們目前常說(shuō)的晶振都是石英晶體振蕩器或者石英晶體諧振器的簡(jiǎn)稱。他們都是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制作而成。在石英晶振的兩個(gè)電極上施加電場(chǎng)會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形，反之，如果在晶體兩側(cè)施加機(jī)械壓力就會(huì)在晶體上產(chǎn)生電場(chǎng)。利用這種特性，在晶體的兩側(cè)施加交變電壓，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。這種震動(dòng)和電場(chǎng)一般都很小，但是在某個(gè)特定頻率下，振幅會(huì)明顯加大，這就是壓電諧振，和我們常見(jiàn)到的LC回路諧振有些類似。

  晶振的頻率穩(wěn)定度受溫度和老化的影響最大。根據(jù)晶振使用的與溫度特性有關(guān)的基本元件和具備的機(jī)能所組成的矩陣變換電路來(lái)分類，一般可以分為以下四類：
簡(jiǎn)單封裝水晶振蕩器(SPXO)
  不進(jìn)行溫度控制和溫度補(bǔ)償?shù)乃д袷幤?頻率溫度特性基本依賴于水晶諧振器；

溫度補(bǔ)償水晶振蕩器(TCXO)
  附加溫度補(bǔ)償電路,減少因周圍溫度變化而引起的頻率變化；

電壓控制水晶振蕩器(VCXO)
  通過(guò)外部的控制電壓使輸出頻率可變或可調(diào)制；

帶恒溫槽水晶振蕩器(OCXO)
  用恒溫槽使水晶振蕩器或水晶諧振器保持一定的溫度,使周圍溫度變化引起的頻率變化達(dá)到最小。
我們目前常說(shuō)的晶振都是石英晶體振蕩器或者石英晶體諧振器的簡(jiǎn)稱。他們都是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制作而成。在石英晶體的兩個(gè)電極上施加電場(chǎng)會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形，反之，如果在晶體兩側(cè)施加機(jī)械壓力就會(huì)在晶體上產(chǎn)生電場(chǎng)。并且，這兩種現(xiàn)象是可逆的。利用這種特性，在晶體的兩側(cè)施加交變電壓，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。這種震動(dòng)和電場(chǎng)一般都很小，但是在某個(gè)特定頻率下，振幅會(huì)明顯加大，這就是壓電諧振，和我們常見(jiàn)到的LC回路諧振有些類似。

如何使用晶振
晶振除了壓電效應(yīng)以外，還有一個(gè)不能被忽略的特性，就是溫漂。晶振的振蕩頻率會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化發(fā)生微小的偏移，這是晶振固有的特性。正是由于溫漂的存在，普通晶振的精度很難做的很高，常見(jiàn)的晶振精度多為40ppm，20ppm，很難做到10ppm以下。這種精度在一些對(duì)晶振精度要求不高的場(chǎng)合，如微處理器的時(shí)鐘輸入等，完全能夠滿足需求。但是在無(wú)線通信，蜂窩應(yīng)用，廣播電視等應(yīng)用領(lǐng)域，需要時(shí)鐘精確同步，普通晶振就很難滿足系統(tǒng)需求了。為了解決溫漂帶來(lái)的影響，系統(tǒng)就要選擇精度更高的溫補(bǔ)晶振或者恒溫晶振。溫補(bǔ)晶振是通過(guò)感應(yīng)環(huán)境溫度，然后將溫度信息轉(zhuǎn)換成控制量控制晶振的輸出頻率。現(xiàn)在的溫補(bǔ)晶振多采用數(shù)字化技術(shù)，能夠達(dá)到更精確的控制。而恒溫晶振更進(jìn)一步，將晶體置于恒溫槽內(nèi)，通過(guò)設(shè)置恒溫工作點(diǎn)，使恒溫槽保持一個(gè)恒溫的狀態(tài)，晶體在恒溫槽內(nèi)就可以不受外界溫度的影響，大大提高晶振輸出頻率的穩(wěn)定度。溫補(bǔ)晶振和恒溫晶振的輸出精度都能夠達(dá)到1ppm甚至更高，能夠滿足嚴(yán)苛的系統(tǒng)需求。

由于晶振在數(shù)字電路中的重要性，在使用和設(shè)計(jì)的時(shí)候我們需要小心處理。

晶振內(nèi)部存在石英晶體，所以在受到外部撞擊或者跌落的時(shí)候容易造成石英晶體斷裂破損造成晶振失效。在設(shè)計(jì)的時(shí)候就要考慮晶振的可靠安裝以及位置盡量不要靠近板邊，設(shè)備外殼等等。

在手工焊接或者機(jī)器焊接的時(shí)候要注意焊接溫度，晶振對(duì)溫度比較敏感，焊接時(shí)溫度不能過(guò)高，并且加熱時(shí)間盡量短。

設(shè)計(jì)的時(shí)候盡量縮短晶振部分的走線，晶振走線和其他信號(hào)線之間保留盡量遠(yuǎn)的距離，并且推薦將晶振的外殼接地，這些措施都能更好的避免干擾。

 

影響晶振質(zhì)量的原材料
晶振由四部分組成，這四部分原材料的選用都會(huì)影響到晶振的質(zhì)量。
水晶片：影響老化特性，長(zhǎng)期使用后頻率不穩(wěn)，易碎，壽命低；
外殼：生銹，頻率變化，密封性變化影響壽命；
基座：密封性，短期穩(wěn)定性，彈片易碎；
導(dǎo)電膠：影響溫度特性，抗振性。