壓電石英水晶在經(jīng)過加工成元件之后，分為很多種元件，比如有石英晶體諧振器和到石英晶體振蕩器，諧振器和到振蕩器焊接方面又要所不同，石英晶體振蕩器也有分為很多種，比如普通的帶電壓的有源晶振,有VCXO壓控振蕩器，恒溫晶體，TCXO溫補(bǔ)晶振等系列，每款晶振型號(hào)眾多，而且每款晶振引腳焊接也有所不同，外部匹配和到IC，PCB都有多不同。我們來詳細(xì)介紹一下有源晶振的外部引腳識(shí)別和焊接，方便于大家了解好到解決實(shí)際問題。有個(gè)點(diǎn)標(biāo)記的為1腳，按逆時(shí)針（管腳向下）分別為2、3、4。

有源晶振通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。
有源晶振不需要DSP的內(nèi)部振蕩器，信號(hào)質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對(duì)簡(jiǎn)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(hào)即可），不需要復(fù)雜的配置電路。（因?yàn)橛性淳д駜?nèi)部已經(jīng)有了一個(gè)簡(jiǎn)單的IC電路）相對(duì)于無源晶體，有源晶振的缺陷是其信號(hào)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。有源晶振是壓電石英晶體晶片組成的,石英晶片之所以能當(dāng)為振蕩器使用，是基于它的壓電效應(yīng)：在晶片的兩個(gè)極上加一電場(chǎng)，會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形；在石英晶片上加上交變電壓，晶體就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)機(jī)械變形振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)，雖然這種交變電場(chǎng)的電壓極其微弱，但其振動(dòng)頻率是十分穩(wěn)定的。當(dāng)外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率(由晶片的尺寸和形狀決定)相等時(shí)，機(jī)械振動(dòng)的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為“石英壓電諧振”。石英壓電諧振狀態(tài)的建立和維持都必須借助于振蕩器電路才能實(shí)現(xiàn)。圖3是一個(gè)串聯(lián)型振蕩器，晶體管T1和T2構(gòu)成的兩級(jí)放大器，石英晶體XT與電容C2構(gòu)成LC電路。在這個(gè)電路中，石英晶振相當(dāng)于一個(gè)電感，C2為可變電容器，調(diào)節(jié)其容量即可使電路進(jìn)入諧振狀態(tài)。該振蕩器供電電壓為5V，輸出波形為方波。

有源石英晶振和到無源晶振
在電子學(xué)上，通常將含有晶體管元件的電路稱作“有源電路”（如有源音箱、有源濾波器等），而僅由阻容元件組成的電路稱作“無源電路”。電腦中的石英晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振的英文名稱不同，無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無源晶振是有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(hào)，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個(gè)說法并不準(zhǔn)確；有源晶振有4只引腳，是一個(gè)完整的振蕩器，其中除了石英晶振外，還有晶體管和阻容元件，因此體積較大。

石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度可達(dá)10^-9/日，甚至10^-11。例如10MHz的振蕩器，頻率在一日之內(nèi)的變化一般不大于0.1Hz。因此，完全可以將晶體振蕩器視為恒定的基準(zhǔn)頻率源(石英表、電子表中都是利用石英晶體來做計(jì)時(shí)的基準(zhǔn)頻率)。從PC誕生至現(xiàn)在，主板上一直都使用一顆14.318MHz的石英晶體振蕩器作為基準(zhǔn)頻率源。

     主板上除了這顆14.318MHz的晶振，還能找到一顆頻率為32.768KHz時(shí)鐘晶體，簡(jiǎn)稱為表晶，主要是給時(shí)鐘模塊推廣時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)的，它被用于實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)電路中，顯示精確的時(shí)間和日期。
方形有源晶振引腳分布：
1、正方的，使用DIP-8封裝，打點(diǎn)的是1腳。
   1-NC； 4-GND； 5-Output； 8-VCC
2、長(zhǎng)方的，使用DIP-14封裝，打點(diǎn)的是1腳。
   1-NC； 7-GND； 8-Output； 14-VCC

BTW：
1、電源有兩種，一種是TTL，只能用5V，一種是HC的，可以3.3V/5V
2、邊沿有一個(gè)是尖角，三個(gè)圓角，尖角的是一腳，和打點(diǎn)一致。
Vcc          out
NC（點(diǎn)）    GND
有源晶振與無源晶振的區(qū)別
1,無源晶體——無源晶體需要用DSP片內(nèi)的振蕩器,在datasheet上有建議的連接方法.無源晶體沒有電壓的問題,信號(hào)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(hào)電壓要求的DSP,而且價(jià)格通常也較低,因此對(duì)于一般的應(yīng)用如果條件許可建議用晶體,這尤其適合于產(chǎn)品線豐富批量大的生產(chǎn)者.無源晶體相對(duì)于晶振而言其缺陷是信號(hào)質(zhì)量較差,通常需要精確匹配外圍電路(用于信號(hào)匹配的,電感,過濾信號(hào)即可),不需要復(fù)雜的配置電路.有源晶振通常的用法:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓.相對(duì)于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信號(hào)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.
3,有源晶振相比于無源晶體通常體積較大,但現(xiàn)在許多有源晶振是表貼的,體積和晶體相當(dāng),有的甚至比許多晶體還要小。
• 有源晶振與晶體的選用

o 1,需要倍頻的DSP需要配置好PLL周邊配置電路,主要是隔離和濾波;
2.000MHZ-20.000MHZ以下的晶體晶振基本上都是基頻的器件,穩(wěn)定度好,20.000MHz以上的大多是諧波的(如3次諧波,5次諧波等等),穩(wěn)定度差,因此強(qiáng)烈建議使用低頻的器件,畢竟倍頻用的PLL電路需要的周邊配置主要是電容,電阻,電感,其穩(wěn)定度和價(jià)格方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于晶體晶振器件;
3,時(shí)鐘信號(hào)走線長(zhǎng)度盡可能短,線寬盡可能大,與其它印制線間距盡可能大,緊靠器件布局布線,必要時(shí)可以走內(nèi)層,以及用地線包圍;
4,通過背板從外部引入時(shí)鐘信號(hào)時(shí)有特殊的設(shè)計(jì)要求,需要詳細(xì)參考相關(guān)的資料.

作者：晶振帝國

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