晶振的頻率是怎么決定的?

作者： 揚(yáng)興科技 日期：2021-09-23 瀏覽量：

  我們都知道晶振是一種提供頻率的元器件，很多人不懂其原理，不知道晶振為什么能提供頻率，以及一個晶振元件提供的頻率是由什么決定的。揚(yáng)興晶振就來介紹一下。

  晶振的振動就像彈簧;晶體的振動頻率和石英晶體的面積、厚度、切割取向等有關(guān)。越長的抖得越慢、越粗的抖得越慢、越軟的抖得越慢，不過太短太細(xì)太硬的抖不起來。晶振是機(jī)械振動，具有機(jī)械振動的特征：形狀、幾何尺寸、質(zhì)量等，決定振動頻率。(相關(guān)閱讀可以查看YXC揚(yáng)興官網(wǎng)《晶振知識錦集》)

  晶振普遍由石英材質(zhì)或者陶瓷材質(zhì)加上內(nèi)部的晶片組合而成，而晶振的頻率大小取決于晶片的厚度影響。首先，在制作工藝來講，晶片大小以及晶片厚薄與晶振的頻率密切相關(guān)，一般來講，石英晶振的頻率越高，需要的石英晶片越薄。比如40MHZ的石英晶體所需的晶片厚度是41.75毫米，這樣的厚度還算可以做到，但100MHZ的石英晶體，所需的晶片厚度則是16.7毫米。即使厚度可做到但損耗非常高，製成成品後輕輕一跌晶片就碎裂。所以一般在高頻的晶體就要采用三次泛音、五次泛音、七次泛音的技術(shù)來達(dá)到了。比如基頻為20MHZ的晶體，五次泛音之后就可以得到100MHZ的晶體。一般以經(jīng)驗來講，40MHZ以下基本都是基頻晶振，而40MHZ以上，則是泛音晶振了。因此，我們不難理解，為什么很多有源晶振頻率基本都算高頻的，并且成本也相對比較貴，有源晶振的成本除了內(nèi)部晶片較薄以外，再就是自身有加一個振蕩片。

  那么基頻晶振和泛音晶振在使用上又會有什么不用了。兩者在使用上肯定是有區(qū)別的，比如基頻的晶體，只需要接入適當(dāng)?shù)碾娙菥涂梢怨ぷ?，而泛音晶振則需要電感和電容配合使用才可振出泛音頻率，否則就只能振出基頻了。

  泛音晶振簡介：石英晶振是采用石英晶片制成的，而不同頻率的石英晶振對應(yīng)的石英晶片的大小、厚薄是不一樣的，一般來講，石英晶振的頻率越高，需要的石英晶片越薄。比如40MHZ的石英晶體所需的晶片厚度是41.75毫米，這樣的厚度還算可以做到，但100MHZ的石英晶體，所需的晶片厚度則是16.7毫米。即使厚度可做到但損耗非常高，製成成品後輕輕一跌晶片就碎裂。所以一般在高頻的晶體就要采用三次泛音、五次泛音、七次泛音的技術(shù)來達(dá)到了。

  比如基頻為20MHZ的晶體，五次泛音之后就可以得到100MHZ的晶體。一般以經(jīng)驗來講，40MHZ以下基本都是基頻晶振，而40MHZ以上，則是泛音晶振了。

  兩者在用法上也是有一定的區(qū)別的，比如基頻的晶體，只需要接入適當(dāng)?shù)碾娙菥涂梢怨ぷ?，而泛音晶體則需要電感與電容配合使用才可振出泛音頻率，否則就只能振出基頻了。

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