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晶振类 介绍五种晶振类型的特点和封装
发布时间 : 2024-12-04
作者 : 小编
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介绍五种晶振类型的特点和封装

贴片晶振是一种高精度和高稳定度的振荡器,被广泛应用于智能安防、智能家居、智能消费电子产品、智能医疗等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。算得上是振荡电路中一颗跳动的“心脏”,而在不同的电路中需要使用不同类型的晶振,下文就有介绍到不同的类型晶振,都有不一样的作用。

晶振类型划分

晶振按封装或安装方式可以划分为直插(DIP)和贴片(SMD),SMD晶振具有尺寸小、易贴装等特点,主要用于空间相对较小的电子产品中,比如DIP应用于钟表、平板电脑、微型计算机等。SMD应用于智能手机、无线蓝牙、平板电脑等数码产品。而本文是以不同类型的晶振功能,来讲解这五大类型晶振的特点和其封装特点。

晶振封装材质

金属晶振封装: 的基座在陶瓷材料上有一个KOVAR材料的金属环,以钨及金镀焊在基座上源。金属上盖是表面镀铬的KOVAR材料。

陶瓷晶振封装: 就是指用陶瓷外壳封装的晶振,跟石英晶振比起来陶瓷晶振精度要差一些,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。

直插DIP晶振材质

直插DIP晶振的DIP指的是器件的直插封装,是一种集成电路的封装方式,其特点是具有针式金属引脚(Pin)。最常见DIP直插晶振为49S晶振,一般引脚数量为两个,即2-Pin。而具备3个引线的49S晶振(3-Pin),中间脚则为接地引脚(GND)。

普通晶振-星光鸿创

1.普通晶振(OCXO)

普通晶振是一种没有温度控制和温度补偿装置的,频率温度特性基本上由所用石英晶体确定的振荡器。一般指的是在常温25℃条件下输出频率精度为±10ppm、±20ppm、或 ±30ppm,工作温度为-20℃~+70℃条件下频率精度为±30ppm的晶振。在封装尺寸方面,常见为圆柱2*6和圆柱3*8直插DIP晶振,49SMD、SMD3225、SMD2016贴片晶振等。此类晶片主要为国产,稳定性不错,大批量生产,成本较低,交货速度快,一般应用于对成本比较敏感且对稳定性要求不太高的玩具、小家电、消费类电子产品上这类晶振被广泛应用在消费类电子产品上,如:游戏机、智能手表、智能手环、耳机、蓝牙音响等。

普通晶振性能特点: 工作频率范围通常为1KHz~250 MHz;频率稳定度为10-4~10-5;可直接反映所用石英晶体的性能;一般用于本振源或中间信号。

普通晶振封装特点: 贴片晶振和直插DIP晶振两种封装。

温补晶振-星光鸿创

2.温补晶振(TCXO)

温度补偿晶体振荡器,简称为温补晶振。温补晶振属于有源晶振,它是在普通晶振的基础上,加了一个温度补偿网络,从信号特征上还可分为模拟温补晶振和数字温补晶振两种,也可从补偿方式分为:直接温度补偿晶体振荡器和间接温度补偿晶体振荡器。温补晶振还是一种带有补偿系统的减小温度引起的频率变化的石英晶体振荡器。(补偿的方法:电抗法、数字法)

温补晶振性能特点: 频率范围:1~40 MHz;频率稳定度:5×10-6~5×10-7;用热敏补偿网络来提高石英晶体的温度特性指标,可满足较宽温度范围的需要。

温补晶振封装特点: 贴片晶振和直插DIP晶振两种封装。

恒温晶振-星光鸿创

3.恒温晶振(OCXO)

恒温晶振是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定,将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。OCXO是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的。通常人们是利用热敏电阻“电桥"构成的差动串联放大器,来实现温度控制。其就是利用热力学原理,把石英晶体或全部振荡电路放置于恒温器内来改善频率温度特性的晶体振荡器(有一般精密和高精密晶振之分)。低作用,快速启动,低电压工作,低电平驱动和低电流消耗已成为温补晶振性能发展的趋势。

恒温晶振性能特点: 频率范围:1~250MHz(中精度),2.5,5,10 MHz(高精度);频率稳定度:10-7~10-8(中精度),10-9~10-11(高精度);小型化、薄片化和片式化等优势。加载在恒温槽内,能使石英晶体配调于零温度系数点上,不受外界温度的影响,使振荡器满足特性指标,是一种高精度频率基准,本质上是一个小型电子系统。恒温晶振性价比更高,用途也更加广泛。随着5G应用普及,OCXO的需求快速上升,一个5G小基站至少需要一个OCXO,而宏基站可能需要超过十个OCXO。

恒温晶振封装特点: 恒温晶振封装的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。

4.压控晶振(VCXO)

压控晶振主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成。其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容,从而“拉动”石英谐振器的频率,达到调频的目的。压控晶振是一种用控制电压使频率按一定规律偏移或调制的石英晶体振荡器,也是一种有源器件。通过电压控制(VC),压控晶振频率输出可以在称为牵引范围的特定范围内微调。VCXO通常用于网络基站,光纤,服务器,网络通信,信号接收器、电信、宽带、视频和仪器仪表的时钟同步。

压控晶振性能特点: 频率可随外加调制电压而改变;频率范围:1~250MHz;频率稳定度:普通晶振压控为≤(1~2)×10-3fo/n2,高稳晶振可微调10-7。频率微调或锁相同步。

压控晶振封装特点: 金属外壳封装。

5.时钟晶振(Clock Oscilator)

时钟晶振是一种用逻辑门电路做成的晶体振荡器(钟振)晶振频率32.768KHz的作用是专门用于实现时钟显示功能,因此,各种封装尺寸的晶振32.768KHz被非常广泛地应用于绝大多数电子产品中,如:智能手表、鼠标、GPS、安防监控、计量仪表、汽车电子、工业控制系统等。

时钟晶振性能特点: 采用逻辑门电路作为有源器件,可产生方波推动数字电路;频率范围:10KHz~60MHz;频率稳定度:10-4~10-5;可作时钟控制产生cp脉冲。其特点优势是高精度、高稳定性、高性能、低年老化率,具备优良的耐热性,可达工业级温度。

时钟晶振封装特点: 贴片晶振和直插DIP晶振两种封装。

电子电路入门必学元件:晶振的识别,检测与代换

电子电路入门必学元件:晶振的识别,检测与代换

晶振,又叫石英晶体谐振器,是利用石英晶体的逆压电效应而制成的谐振元件,与半导体器件和阻容元件一起使用,便可构成石英晶体振荡器。

晶振的精度和稳定度都非常高,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中。

所以,学习电子电路,晶振是必须掌握的一类电子元件。

晶振主要参数:

1,标称频率

2, 调整频差

3,温度频差

4,负载谐振电阻

5,负载电容(常用标准值有:12pF 、 16pF 、 20pF 、 30pF)

这些参数不一一介绍,如果有需要,请关注:光头机电,并留言。

1,其中,主要参数“负载电容”,是指从晶振的插脚两端向振荡电路的方向看进去的等效电容,即与晶振插脚两端相关联的集成电路内部及外围的全部有效电容的总和。

2,晶振在振荡电路中起振时等效为感性,负载电容与晶振的等效电感形成谐振,决定振荡器的振荡频率。

3,负载电容值不同,振荡器的振荡频率也不同,改变负载电容的大小,就可以改变振荡频率。负载电容是一个测试条件,也是一个不容忽视的使用条件。

4,晶振的负载电容有高、低两类之别,低者一般仅为十几皮法至几百皮法,而高者则为无穷大 ,两者相差悬殊,决不能混用,否则会使振荡频率偏离,这一点,大家特别要注意。

所以说,两类不同负载电容的晶振使用方式截然不同,低负载电容晶振都串联几十皮法容量的电容。而高负载电容晶振不但不能串联电容,还需要并联数皮法小容量电容(外电路的分布电容有时也能取代这个并联小电容),如图:

代换时请注意 :

每个晶振的外壳上除了清晰地标明了标称率外,还以型号及等级符号区分其他性能参数的差异。

例如,同为标称频率4.43MHz的国产晶振,JA18A为低负载电容,仅16pF。而JA18B则是高负载电容,为无穷大。选用时必须明辨等级。

检查方法:

1,晶振可用万用表进行检测,先用万用表的R×10k挡测量晶振两端的电阻值,若为无穷大,则则说明晶振无短路或漏电,再将试电笔插入火线孔内,用用手指捏住晶振的任意一脚,用另一只引脚触碰试电笔顶端的金属部分,试电笔氮管发亮说明晶振正常,若氖管不亮说明晶振是坏的的。

2,也可用数字万用表的的电容接进行定性判断,晶振两端的容量一般在200~300pF,容量大于此值说明晶振漏电,小于此值为晶振破碎,无容量为极间开路。

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