晶體振蕩器與石英諧振器相較而言的優(yōu)缺點(diǎn)分析

時(shí)間：2020-01-05作者：深圳市億金電子有限公司瀏覽：1147

    諧振器：產(chǎn)生諧振頻率的電子元件，它是典型的無源器件，需要外圍電路驅(qū)動其工作，產(chǎn)生時(shí)鐘輸出。
    振蕩器：是一種能量轉(zhuǎn)換裝置——將直流電能轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的交流電能，其構(gòu)成的電路叫振蕩電路， 振蕩器是有源器件，振蕩器比諧振器多了一個(gè)控制電路。
    陶瓷諧振器：陶瓷諧振器是一種用于在特定頻率產(chǎn)生振蕩的壓電式陶瓷設(shè)備。制造這種設(shè)備所用的材料在生產(chǎn)過程期間會激發(fā)諧振特性。由于這種諧振特性是處于生產(chǎn)誤差范圍內(nèi) 的，并且它的品質(zhì)因數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)**石英的品質(zhì)因數(shù)，因此陶瓷諧振器所能提供的頻率穩(wěn)定性不如晶體諧振器。通常陶瓷諧振器用于對成本較低且對性能要求不高的場合。
    優(yōu)點(diǎn)：同晶體相比，陶瓷諧振器的成本只有晶體的一半并且尺寸較小。
    缺點(diǎn)：同晶體相比，欠缺頻率和溫度穩(wěn)定性。其精度較差，大概在1%至0.1%之間。
    陶瓷諧振器的典型初始精度在0.5%至0.1%范圍內(nèi)，老化或溫度變化所致的漂移可能改變這一精度范圍。廉價(jià)陶瓷諧振器的公差只有±1.1%，較** 的汽車精度則分別為±0.25%和±0.3%。未來的應(yīng)用在于汽車CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）總線應(yīng)用，工作溫度為-40°C至+125°C。頻率為200 KHZ至約1 GHZ的低成本陶瓷諧振器適用于對時(shí)序要求不嚴(yán)格的嵌入系統(tǒng)。陶瓷器件起動較快，一般體積小于石英器件。它們也較能承受沖擊與振動。
    晶體諧振器：石英晶體俗稱水晶，成分SIO2，是重要的壓電材料，其主要特征是其原子或分子有規(guī)律排列，反映在宏觀上是外形的對稱性。在電場的作用下，晶體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力 而形變，從而產(chǎn)生機(jī)械振動，獲得特定的頻率，利用它的這種逆壓電效應(yīng)特性來制造石英晶體諧振器。石英由于具備**的**因子“Q”，這使得晶體能在整個(gè) 工作溫度和電壓范圍內(nèi)都保持很高的**度和頻率穩(wěn)定性。
    缺點(diǎn)：晶體諧振器是有2個(gè)引腳的無極性元件，需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號，自身無法振蕩起來。晶體諧振器相對于晶體振蕩器而言其缺陷是信號質(zhì)量較 差，通常需要**匹配外圍電路（用于信號匹配的電容、電感、電阻等），更換不同頻率的晶體時(shí)周邊配置電路需要做相應(yīng)的調(diào)整。
    優(yōu)點(diǎn)：信號電平是可變的，也就是說是根據(jù)起振電路來決定的，同樣的晶體可以適用于多種電壓，可用于多種不同時(shí)鐘信號電壓要求的片子，而且價(jià)格通常也較低。晶體諧振器的精度為1PPM（百萬分之一）至100PPM。
    晶體諧振器有一些等效參數(shù)，不同的使用環(huán)境可能會有不同的要求，選用時(shí)還要考慮環(huán)境溫度、負(fù)載電容、頻率精度等要求，這就要求外圍振蕩電路的參數(shù)要加一些控制才能輸出穩(wěn)定的頻率。
    晶體振蕩器、晶體相較而言：晶體振蕩器與石英諧振器的優(yōu)缺點(diǎn)分析
    優(yōu)點(diǎn)：晶體振蕩器信號質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個(gè)電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個(gè)小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復(fù)雜的配置電路。對于時(shí)序要求敏感的應(yīng)用，晶體振蕩器的性能相對較好。
    缺點(diǎn)：相對于晶體諧振器，晶體振蕩器的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價(jià)格高。另外石英振蕩器要花較長的起動時(shí)間。


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