晶振，在板子上看上去一個不起眼的小器件，但是在數(shù)字電路里，就像是整個電路的心臟。數(shù)字電路的所有工作都離不開時鐘，晶振的好壞，晶振電路設(shè)計的好壞，會影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 晶振的分類
  我們目前常說的晶振都是石英晶體振蕩器或者石英晶體諧振器的簡稱。他們都是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制作而成。在石英晶振的兩個電極上施加電場會使晶體產(chǎn)生機械變形，反之，如果在晶體兩側(cè)施加機械壓力就會在晶體上產(chǎn)生電場。利用這種特性，在晶體的兩側(cè)施加交變電壓，晶片就會產(chǎn)生機械振動，同時產(chǎn)生交變電場。這種震動和電場一般都很小，但是在某個特定頻率下，振幅會明顯加大，這就是壓電諧振，和我們常見到的LC回路諧振有些類似。

  晶振的頻率穩(wěn)定度受溫度和老化的影響最大。根據(jù)晶振使用的與溫度特性有關(guān)的基本元件和具備的機能所組成的矩陣變換電路來分類，一般可以分為以下四類：
簡單封裝水晶振蕩器(SPXO)
  不進行溫度控制和溫度補償?shù)乃д袷幤?頻率溫度特性基本依賴于水晶諧振器；

溫度補償水晶振蕩器(TCXO)
  附加溫度補償電路,減少因周圍溫度變化而引起的頻率變化；

電壓控制水晶振蕩器(VCXO)
  通過外部的控制電壓使輸出頻率可變或可調(diào)制；

帶恒溫槽水晶振蕩器(OCXO)
  用恒溫槽使水晶振蕩器或水晶諧振器保持一定的溫度,使周圍溫度變化引起的頻率變化達到最小。
我們目前常說的晶振都是石英晶體振蕩器或者石英晶體諧振器的簡稱。他們都是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制作而成。在石英晶體的兩個電極上施加電場會使晶體產(chǎn)生機械變形，反之，如果在晶體兩側(cè)施加機械壓力就會在晶體上產(chǎn)生電場。并且，這兩種現(xiàn)象是可逆的。利用這種特性，在晶體的兩側(cè)施加交變電壓，晶片就會產(chǎn)生機械振動，同時產(chǎn)生交變電場。這種震動和電場一般都很小，但是在某個特定頻率下，振幅會明顯加大，這就是壓電諧振，和我們常見到的LC回路諧振有些類似。

如何使用晶振
晶振除了壓電效應(yīng)以外，還有一個不能被忽略的特性，就是溫漂。晶振的振蕩頻率會隨著環(huán)境溫度的變化發(fā)生微小的偏移，這是晶振固有的特性。正是由于溫漂的存在，普通晶振的精度很難做的很高，常見的晶振精度多為40ppm，20ppm，很難做到10ppm以下。這種精度在一些對晶振精度要求不高的場合，如微處理器的時鐘輸入等，完全能夠滿足需求。但是在無線通信，蜂窩應(yīng)用，廣播電視等應(yīng)用領(lǐng)域，需要時鐘精確同步，普通晶振就很難滿足系統(tǒng)需求了。為了解決溫漂帶來的影響，系統(tǒng)就要選擇精度更高的溫補晶振或者恒溫晶振。溫補晶振是通過感應(yīng)環(huán)境溫度，然后將溫度信息轉(zhuǎn)換成控制量控制晶振的輸出頻率。現(xiàn)在的溫補晶振多采用數(shù)字化技術(shù)，能夠達到更精確的控制。而恒溫晶振更進一步，將晶體置于恒溫槽內(nèi)，通過設(shè)置恒溫工作點，使恒溫槽保持一個恒溫的狀態(tài)，晶體在恒溫槽內(nèi)就可以不受外界溫度的影響，大大提高晶振輸出頻率的穩(wěn)定度。溫補晶振和恒溫晶振的輸出精度都能夠達到1ppm甚至更高，能夠滿足嚴苛的系統(tǒng)需求。

由于晶振在數(shù)字電路中的重要性，在使用和設(shè)計的時候我們需要小心處理。

晶振內(nèi)部存在石英晶體，所以在受到外部撞擊或者跌落的時候容易造成石英晶體斷裂破損造成晶振失效。在設(shè)計的時候就要考慮晶振的可靠安裝以及位置盡量不要靠近板邊，設(shè)備外殼等等。

在手工焊接或者機器焊接的時候要注意焊接溫度，晶振對溫度比較敏感，焊接時溫度不能過高，并且加熱時間盡量短。

設(shè)計的時候盡量縮短晶振部分的走線，晶振走線和其他信號線之間保留盡量遠的距離，并且推薦將晶振的外殼接地，這些措施都能更好的避免干擾。

 

影響晶振質(zhì)量的原材料
晶振由四部分組成，這四部分原材料的選用都會影響到晶振的質(zhì)量。
水晶片：影響老化特性，長期使用后頻率不穩(wěn)，易碎，壽命低；
外殼：生銹，頻率變化，密封性變化影響壽命；
基座：密封性，短期穩(wěn)定性，彈片易碎；
導(dǎo)電膠：影響溫度特性，抗振性。