一文了解电子设备中广泛应用的“晶振”-感算商城

一文了解电子设备中广泛应用的“晶振”

来源：KYOCERA京瓷中国商贸

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发布时间：2025-05-21

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晶振是决定智能手机与车载设备性能的重要元器件。由于其出色的频率稳定性，晶体晶振几乎被应用于世界上所有的电子设备中。下滑，带你一文认识晶体振荡器及其频率稳定性，并了解振荡所需的匹配。

01 石英的性质

石英中的物理现象

▶当对水晶的X轴垂直方向施加压力时，其表面会产生正电荷；而当对水晶表面施加拉力时，会产生负电荷。这种现象被称为压电效应。

▶当对水晶的X轴垂直方向施加电场时，水晶会发生伸缩变形。这种现象被称为逆压电效应。

通过对水晶表面交替施加正或负电场，水晶会产生反复的伸缩变形。水晶振荡器正是利用这种机械变化来实现其功能。

词语解释——水晶

水晶是一种矿物，是石英结晶成六角柱状的形态，通常呈无色透明状。水晶具有一种特性，即当受到压力时会产生电荷，这种现象被称为压电效应。

02 什么是“振动”和“振荡”？

水晶产生的机械振动随着能量的消耗而逐渐减弱。因此需要从外部注入能量，使水晶的机械振动保持在一定的振幅和频率上。这个过程被称为“振荡”。

通过将放大电路输出的一部分信号返回到输入端（反馈），可以使电路持续产生有规律的电压振荡，被称为振荡电路。在振荡电路中加入水晶振荡器，形成的电路称为水晶振荡电路。

03 晶振的特性和注意事项

晶振的特性

♦ 振动时能量损失更少

♦ 温度引起的频率波动很小

♦ 长期频率波动低

这些特性使它们适合用于需要精度的应用。例如：各种通信设备（智能手机、可穿戴设备、PC等）、基站、车载应用、工业设备等。

为了使其稳定振荡，需要匹配调试振荡电路和晶体谐振器的Rf^※1、Rd^※2、Cd、Cg^※3等电路参数至适当值。匹配不充分时，可能会有频率偏差、异常振荡、输出电平低下、振荡停止等系统故障的风险。

※1：Rf=反馈电阻 ※2：Rd=限流电阻 ※3：Cd，Cg=负载容量

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