晶体振荡的压电作用和关键指数

石英晶体振荡器就是我们俗称的晶振，是一种由石英晶体（二氧化硅晶体）的压电效应制成的谐振器件。石英晶振荡器体是一种各向异性晶体。 它由以特定方位角切割的薄片制成，然后在晶片的相应表面上涂有银。 安装一对金属块作为极板，构成石英晶体振荡器。

石英晶体可用作振荡电路的原因在于其压电效应。 当在晶片外部的两个板之间添加电场时，晶体将产生机械变形; 相反，当在板之间施加机械力时，将在晶体中产生电场。 这种现象称为压电效应。如果将电场添加到石英晶体的两个电极，则晶片将经历机械变形。相反，如果在晶片的两侧施加机械压力，则将在晶片的相应方向上产生电场。这种物理现象称为压电效应。如果将交流电压施加到晶片的两个极，则晶片将产生机械振动，并且晶片的机械振动将产生交变电场。一般来说，晶片的机械振动和交变电场的幅度很小，但当施加的交流电压的频率为一定值时，振幅明显增大，远大于其他频率。这种现象称为压电谐振，这与LC电路的谐振现象非常相似。其共振频率与切割模式，晶片的几何形状和尺寸有关。

石英晶体振荡器广泛用于系统频率源、导航以及其它通讯领域的普通石英晶体振荡器（PXO），工作频率范围在1MHz至150MHz之间，频率稳定度为±25ppm，±50ppm和±100ppm，输出上升和下降时间为5ns，老化率为±5ppm/年。频率标准、通讯、电子仪表、测试装置、精密计量等领域的高精度高稳定度石英晶体振荡器，可根据长期频率稳定度不同分为TCXO、OCXO、VCXO、SPXO、LPXO（低噪声晶体振荡器）等类型。

晶振不可忽视的四个参数。频率单位，频率单位通常分为KHZ与MHZ，而对于有源晶振和无源晶振来讲，32.768既存在KHZ的单位，也存在MHZ的单位，因此频率的单位一定要标准清晰。精度要求，贴片晶振最高精度通常为10PPM比较常见，比较特殊的精度要求得订货。其次15ppm，20ppm，25ppm，30ppm，50ppm的等级依次分布。插件晶振以圆柱晶振为例，5ppm是其圆柱晶振中精度最高的一个等级，其次10ppm，20ppm，30ppm.

负载电容，负载电容有时候是一个非常至关重要的参数，如果晶振的负载电容与晶振外部两端连接的电容参数匹配不正确的话，很容易造成频率偏差，精度误差等等，从而导致产品无法达到最终的精准要求。当然也存在对负载电容参数不是特别严格的厂家，那么我们说说关于音叉晶体一块，常见的负载电容有6PF，7PF，9PF，12.5PF；MHZ晶振常见的负载电容以20PF和12PF最为广泛，其次8PF，9PF，15PF，18PF等等比较常用。

第四温度参数，通常我们所指的是工作温度，因为不同产品需要用到不同的参数，比如汽车级需要用到汽车级的温度-40到105摄氏度，工业级需要用到-40到85摄氏度，消费类产品-20到75常规即可。只有在真正了解客户的产品用途之后，我们才可以判断客户所需晶振的温度参数。