一文搞懂晶振与晶体异同点、设计选型

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一文详解晶振与晶体的区别与选型设计

在电路设计中，时钟电路的重要性不言而喻。尽管有时被称为"晶振"，但这个术语并不完全准确。本文将深入解析晶体与晶振的异同，以及在设计时的考量因素。

一、晶体与晶振基础

晶体振荡器，简称晶振，主要由石英晶体和振荡电路组成，能提供稳定的时钟信号。而晶体谐振器，不包含内置振荡电路，需要外部电路配合才能产生信号。

两者在组成上，晶振包括晶体和振荡电路，晶体仅需外部激励电路。应用电路和参数特性方面，它们各有侧重，晶体更侧重于被动工作，而晶振具备主动产生信号的能力。

晶体和晶振的参数，如并电容、动态电感、动态电容和动态电阻，对性能有直接影响。选择时要参考制造商的规格书和推荐值。

设计时需注意晶体的负性阻抗要求，如3-5倍，以及与外部电路的匹配，如反馈电阻、负载电容和激励功率。ST的微控制器设计指南对这些问题提供了实用建议。

皮尔斯振荡器设计要点

布局时，要避免杂散电容和电感影响，使用专用接地平面、去耦电容和隔离电路，确保信号纯净，晶体工作稳定。

测试包括频率、稳定性、负性阻抗等关键指标，确保振荡器正常工作和高质量的时钟信号。

通过深入理解晶体和晶振的工作原理以及设计要点，工程师能更好地进行选型和布局，以确保系统稳定和高效运行。