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晶體振蕩器的功能作用

晶振在應用具體起到的作用，微控制器的時鐘源可以分為兩類：基于機械諧振器件的時鐘源，如晶振、陶瓷諧振槽路；RC（電阻、電容）振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置，適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振蕩器。基于晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數。RC振蕩器能夠快速啟動，成本也比較低，但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內精度較差，會在標稱輸出頻率的5%至50%范圍內變化。但其性能受環境條件和電路元件選擇的影響。需認真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時，陶瓷諧振槽路和相應的負載電容必須根據特定的邏輯系列進行優化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇并不敏感，但在過驅動時很容易產生頻率漂移（甚至可能損壞）。影響振蕩器工作的環境因素有：電磁干擾（EMI）、機械震動與沖擊、濕度和溫度。這些因素會增大輸出頻率的變化，增加不穩定性，并且在有些情況下，還會造成振蕩器停振。上述大部分問題都可以通過使用振蕩器模塊避免。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻方波輸出，并且能夠在一定條件下保證運行。常用的兩種類型是晶振模塊和集成RC振蕩器（硅振蕩器）。晶振模塊提供與分立晶振相同的精度。硅振蕩器的精度要比分立RC振蕩器高，多數情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當的精度。

   晶振，全稱是石英晶體振蕩器，是一種高精度和高穩定度的振蕩器。通過一定的外接電路來，可以生成頻率和峰值穩定的正弦波。

   而單片機在運行的時候，需要一個脈沖信號，做為自己執行指令的觸發信號，可以簡單的想象為：單片機收到一個脈沖，就執行一次或多次指令。

   在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯再串聯一個電容的二端網絡，電工學上這個網絡有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯諧振，較高的頻率是并聯諧振。

   由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近，在這個極窄的頻率范圍內，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯上合適的電容它就會組成并聯諧振電路。

   這個并聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。

晶體振蕩器的結構

晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應制成的一種諧振器件。它的基本構成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下的薄片(在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電極)，還有IC芯片以及相應的電阻電容和微小線路板組成的振蕩電路，再加上封裝外殼就構成了晶體振蕩器，一般簡稱為晶振。其產品大多用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

不同的工程使用，對晶體振蕩器頻率的技術性能要求不同。有的要求頻率短期穩定度高；有的要求簡單好用；有的要求長期穩定性高；有的要求開機后短時間內能穩定工作；有的要求能抗很強的沖擊與振動等等。

晶體振蕩器廣泛應用

晶體振蕩器被廣泛應用到軍、民用通信電臺，微波通信設備，程控電話交換機，無線電綜合測試儀，BP機、移動電話發射臺，頻率計數器、GPS、通信、遙控移動設備等。它有多種封裝，特點是電氣性能規范多種多樣。它有好幾種不同的類型：電壓控制晶體振蕩器（VCXO）、溫度補償晶體振蕩器（TCXO）、恒溫晶體振蕩器（OCXO），以及數字補償晶體振蕩器（MCXO或DTCXO），每種類型都有自己的性能。如果需要使設備即開即用，您就必須選用VCXO或溫補晶振，如果要求穩定度在0.5ppm以上，則需選擇數字溫補晶振（MCXO）。模擬溫補晶振適用于穩定度要求在5ppm～0.5ppm之間的需求。VCXO只適合于穩定度要求在5ppm以下的產品。在不需要即開即用的環境下，如果需要信號穩定度超過0.1ppm的，可選用OCXO。