解读晶振的4种工作温度

　　晶振作为频率元件芯片，应用也非常广泛，日常种我们接触的电子产品，如：手机、电子表、耳机等等。但是晶振也会根据是用环境的不同划分多个不同等级，其成本、性能等等优势也各有千秋。下面就由小扬给解读根据工作温度环境来区分晶振吧。常见的几种级别晶振，是按照工作温度来区分。

　　一、民用级晶振 工作温度：-20℃~+70℃

　　民用级晶振就是市面上最常见的，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，它使用在常温的环境中,精度相对要求没有那么高,制作晶棒时采用AT切割工艺宽温小公差,温补一般在-20℃+70℃,比如说49S,2*6mm,3*8mm晶振等等。一般应用于对成本比较敏感且对稳定性要求不太高的产品中，例如：电动玩具、闹钟、小家电、工艺礼品、万年历、鼠标、键盘、音响等消费类电子产品。民用级晶振最常用，价格也最便宜，这样的普通消费类电子产品在使用过程中没有发热以及振荡环境方面比较稳定，所以无需使用工业级晶振或以上。

　　二、工业级晶振 工作温度：-40℃~+85℃

　　工作温度范围为-40∼+85，晶片主要为进口，稳定性比民用级晶振高，具有较强的防震性能，达到工业现场使用标准，成本较高，交货速度较快。更多的是应用在对精密度要求的电子产品，如：自动化设备，工业控制板，汽车电子设备，医疗设备，各种仪器仪表等一些容易受到外部不稳定、相对恶劣或者难以定位工作环境的电子产品中。因为这一类的电子设备它们的工作环境往往比较复杂、外部环境不稳定，所以需要工业级晶振的使用。

　　它的晶棒切割是BT切割工艺,温度范围在-40℃+85℃/-40℃+125℃,精度0.001-0.5ppm,简单的来说就是工作指标可达到工作现场的标准。可在极其恶劣的环境中工作,比如说温补晶振,压控温补晶振就属于工业级晶振,在工作中可达到可靠的稳定性,不会出现故障。

　　三、车规级晶振 工作温度：-40℃~+125℃

　　其主要性能跟工业级晶振差不多，区别在于接近汽车发动机附近的控制板对工作温度及防震级别要求更严苛，要求晶振厂家必须通过TS16949体系认证、AEC-Q200等，而车载导航，蓝牙等要求则相对没那么严苛。

　　四、军工级晶振 工作温度：-55~+105℃ -55~+125℃

　　其稳定性要求极高，达到军工GJB实战现场使用标准，交货周期较长，主要应用于各类武器及军用设备控制系统中，大部分情况下为了保证质量，每个晶振都要进行长时间的可靠性测试甚至极限的破坏性测试，因此成本很高。

　　总的来说工业级晶振比普通晶振精度要高、防振荡功能和稳定性更强，宽温范围、耐高温，但同时造价也更贵。因此，在选用晶振的时候要根据产品的定位来选型，并不是级别越高越好，合适即可。

深入浅出聊聊温度对晶振的影响

晶振作为系统的节拍基准，特别是在无线通信上，晶振频率会被倍频值几百MHZ、几GHZ、甚至是几十GHZ,特别是在窄带通信中，因为调制频偏比较小，而晶振又是一个容易受温度影响的器件很容易造成射频频偏过大影响通信质量。究竟温度怎么影响晶振频率的呢？

事实上，我们通常所说的晶振精度即又名调整频差(Frequency Tolerance)指的是晶振在室温条件下，所输出的频率相对于标定频率的偏差比例，一般以ppm表示。

一般我们所使用的无源晶振，其核心是一片石英晶片，而石英晶体本身具有一个重要的特性，那就是温漂。在温度急速变化的情况下晶振频率会发生漂移，严重时会导致晶振不起振。

往往我们做产品经常会考虑使用环境，一般都会进行高低温实验，那怎么样才能从理论上确保能在某一温度范围内正常工作呢。

首先了解温漂产生的原因和大致变化范围

石英晶片的切片一般分为AT切、BT切、CT切、DT切等不同的切型，所对应的频率温度曲线不一样。常见的几十兆到几百兆的晶振一般采用的是AT切型，AT切晶体频率温度曲线为三次曲线。

不同切型晶片频率变化与温度曲线

不难看出随着温度的变化，温漂呈”S”型轨迹变化，大致在-10℃和+60℃时，会出现两个”拐点”,即温漂又会反向回转。下图是AT型不同切割角度下的频率变化随温度变化的曲线，

因此，控制好晶片的切割角度在一定公差范围内，就可以保证在这两个拐点时及温漂在-40℃~85℃区间时，晶振频偏不超过±30ppm，这需要晶振的生产工艺必须达标。

我们怎么选择晶振呢

一般我们选择晶振是大多数都只考虑了 晶振调整频差，而没把温度考虑进去，因此在对频率要求比较高，工作温度又比较宽的场合就需要考虑温度频差，因此在宽温度环境下工作时需要安装温度频差来选择相应的晶振，这样就能保证产品在大温差环境下稳定可靠得运行。

某10ppm晶振的部分规格参数表

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