发布时间:2020-11-30 阅读量:1874 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网
石英晶振和陶瓷晶振存在着本质的技术差别,而技术上的差别又导致了一些使用中的不同。简单来说,石英晶振比陶瓷晶振高级,石英晶振既是天然的也有人造的。就是用石英材料做成的石英晶体谐振器,是一种重要的压电晶体材料。

材质不同。石英晶振利用原生的压电材料切割成不同形状加工制作,而陶瓷晶振是通过人工技术处理,将细微的粉末给予压电效应、燃结成型,制作成所需要产品的尺寸。石英晶振的频率受切割的轴向、大小及厚度的影响产生不同的频率,实际加工的石英晶振尺寸偏大,趋于满足高集成化、高密度表贴的电路设计。而陶瓷晶振是利用压电陶瓷材料配方制成,只能满足高度集成化电路设计,且陶瓷频率受压电材料厚度决定,频率与厚度成正比关系,厚度越厚频率越大。
精度不同。石英晶振是通过天然的材料制成,精度相对人工材料高,最高能达到10ppm-300ppm,可运用到高精度仪器及设备中,如航天航空器、卫星设备等电路场景中。陶瓷晶振是通过人工材料制成,精度上相对于石英晶振来说偏低,精度一般能达到300ppm-5000ppm,主要运用场景运用于手机、USB、玩具、游戏机、硬盘、MPPlayer、DVD/VCD、照相机、遥控器、各种驱动器等。
起振时间不同。石英晶振通过通电后较长时间才开始起振,时间一般在毫秒级。而陶瓷晶振起振时间较短,通电后会立马起振,时间一般在纳秒级。陶瓷晶振对比石英晶振响应快几个数量级,是陶瓷晶振的一大优点。结构不同。石英晶振结构:压电体构成,无内置电容。陶瓷晶振:有压电体和内置电容构成,可以应客户要求,不加内置电容部分,只有压电体。
价格不同。陶瓷晶振就是指用陶瓷外壳封装的晶振,是用硅藻土经过高温烧制成的电子元器件,里面有一片很薄的压电晶片,陶瓷晶振不像其他陶瓷工艺品很大个,陶瓷晶振由于体积较小,因此在制作工艺上很难达到某些技术要求,和石英晶振比起来精度要差一些,但成本也比较低,主要用在对频率精度要求不高的电子产品中。从上可以了解到石英晶振和陶瓷晶振在技术、性能及成本上有一定的差异性。随着技术不断的改进,未来这两类晶振在各方面的差异也会慢慢减小。

陶瓷晶振怎么判断好坏。用数字万用表的电容挡检测晶振的容量,能快速准确判断晶振的好坏。先将数字万用表调到2000pF的电容挡,再用两表笔分别接触晶振的两个引脚,万用表上会显示出被测晶振的容量。当测得晶振的容量在200“--300pF之间(个别达500pF)时,可判断它是好的;当容量远小于200pF时,为陶瓷片破碎,多为碰撞造成;当容量远大于500pF时,为晶振漏电,多为受潮所致;当被测晶振无容量时,为极间开路,多为质量问题造成。另外,在测量晶振的静态电容时,若万用表上显示的值不稳且变化大于20pF,说明晶振变质损坏了。上述方法适合对谐振频率为432kHz、455kHz、480kHz、500kHz、503kHz的晶振进行检测,以判断其好坏。
晶振的启动时间,通常是指其通电后进入稳定振荡状态所需的时间。若启动时间过长,可从以下五个常见的影响因素方面进行优化。
RTC(Real-Time Clock,实时时钟)芯片作为一种独立的专用计时器件,其核心功能包括提供稳定的日历时钟、在主电源断电后持续运行、支持定时中断以及输出高精度时间戳,为各类嵌入式系统提供可靠的时间基准。
时钟系统是保障微控制器(MCU)稳定运行的核心,而晶振作为关键时钟源,主要分为无源晶振与有源晶振两种类型。下面将围绕工作原理、硬件接口、电气特性及其在MCU中的适配场景等维度,系统解析这两类晶振与MCU之间的关联逻辑。
恒温晶振(Oven Controlled Crystal Oscillator,简称OCXO)是高精度频率源的核心组件,选用切型更优(如SC切、AT切高精度型)、封装应力极小的高Q值晶片,通过恒温槽的超精密控温,让晶振始终工作在零温度系数点,几乎消除温度引发的频率漂移。
晶振倍频干扰(即高次谐波辐射)是电磁兼容(EMC)设计中非常棘手的问题,通常表现为基频25MHz的5次、7次谐波(如125MHz、175MHz等)处辐射超标。该问题源于晶振输出方波信号包含丰富的高次谐波成分,若PCB布局不当,晶振及其走线极易构成高效辐射天线,导致电磁干扰增强。