如何选取正确的晶振

一个好的晶体振荡器能够被广泛运用到军、民用通讯电台，微波通讯设备，程控电话交换机，无线电综合测试仪，通讯基站，高级频率计数器、GPS、卫星通讯、遥控移动设备等。它具有多种封装类型，主要的特点是电气功用规范多种多样。它有以下几种不同的类型：电压操控晶体振荡器(VCXO)、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、恒温晶体振荡器(OCXO)，以及数字补偿晶体振荡器(MCXO或DTCXO)，每种类型都有自己的共同功用。

假如你的设备需求即开即用，您就有必要选用VCXO压控晶振或TCXO温补晶振，假如你的要求安稳度在0.5ppm以上，恒晶科技主张你挑选数字温补晶振(MCXO)。而模拟温补晶振则适用于安稳度要求在5ppm～0.5ppm之间的需求。VCXO只适合于安稳度要求在5ppm以下的产品。假如你的设备在不需求即开即用的环境下，假如需求信号安稳度超过0.1ppm的，可选用OCXO。晶体振荡器

从频率安稳性方面考虑：晶体振荡器的主要特性之一是作业温度内的安稳性，它是决议振荡器价格的重要因素。安稳性愈高或温度规模愈宽，器材的价格亦愈高。工业级规范规则的-40～+85℃这个规模往往仅仅出于规划者们的习惯，倘若-30～+70℃现已够用，那么就不必去寻求更宽的温度规模。所以规划工程师要慎密决议特定运用的实践需求，然后规则振荡器的安稳度。目标过高意味着花钱越多。

晶体老化：形成频率改变的又一重要因素。依据目标产品的预期寿数不同，有多种方法能够减弱这种影响。晶体老化会使输出频率按照对数曲线发生改变，也就是说在产品刚开始运用，这种现象才更为显著。例如，运用10年以上的晶体，其老化速度大约是刚开始的3倍。选用特殊的晶体加工工艺能够改善这种情况，也能够选用调理的方法解决，比方，能够在操控引脚上施加电压(即添加电压操控功用)等。

与安稳度有关的其他因素还包括电源电压、负载改变、相位噪声和颤动，这些目标应该规则出来。关于工业产品，有时还需求提出振动、冲击方面的目标，军用品和宇航设备的要求往往更多，比方压力改变时的容差、受辐射时的容差，等等。

输出：有必要考虑的其它参数是输出类型、相位噪声、颤动、电压特性、负载特性、功耗、封装形式，关于工业产品，有时还要考虑冲击和振动、以及电磁搅扰(EMI)。晶体振荡器可HCMOS/TTL兼容、ACMOS兼容、ECL和正弦波输出。每种输出类型都有它的共同波形特性和用途。对称性、上升和下降时间以及逻辑电平对某些运用来说也要作出规则。许多DSP和通讯芯片组往往需求严厉的对称性(45%至55%)和快速的上升和下降时间(小于5ns)。

相位噪声和颤动：在频域丈量获得的相位噪声是短期安稳度的真实丈量。它可丈量到中心频率的1Hz之内和一般丈量到1MHz。晶体振荡器的相位噪声在远离中心频率的频率下有所改善。TCXO和OCXO振荡器以及其它运用基波或谐波方法的晶体振荡器具有很好的相位噪声功用。选用锁相环合成器发生输出频率的振荡器比选用非锁相环技能的振荡器一般出现较差的相位噪声功用。MC-306晶振

颤动与相位噪声相关，但是它在时域下丈量。以微微秒表明的颤动可用有效值或峰峰值测出。许多运用，例如通讯网络、无线数据传输、ATM和SONET要求有必要满足严厉的拌动目标。需求密切注意在这些体系中运用的振荡器的颤动和相位噪声特性。

电源和负载的影响：振荡器的频率安稳性亦遭到振荡器电源电压变动以及振荡器负载变动的影响。正确挑选振荡器可将这些影响减到很少。规划者应在主张的电源电压容差和负载下查验振荡器的功用。不能希望只能额外驱动15pF的振荡器在驱动50pF时会有好的表现。在超过主张的电源电压下作业的振荡器亦会出现较差的波形和安稳性。

友谊提示：关于需求电池供电的器材，一定要考虑功耗。引入3.3V的产品必然要开发在3.3V下作业的振荡器。较低的电压允许产品在低功率下运行。大部分市售的表面贴装振荡器在3.3V电压作业。许多选用传统5V器材的穿孔式振荡器正在从头规划，以便3.3V下作业。

封装：与其它电子元件类似，时钟振荡器亦选用越来越小型的封装。依据客户的需求制造各种类型、不同尺寸的晶体振荡器(详细资料请参看产品手册)。一般，较小型的器材比较大型的表面贴装或穿孔封装器材更昂贵。所以，小型封装往往要在功用、输出挑选和频率挑选之间作出折衷。FC-135晶振

作业环境：晶体振荡器实践运用的环境需求慎重考虑。例如，高强度的振动或冲击会给振荡器带来问题。除了可能发生物理损坏，振动或冲击可在某些频率下引起错误的动作。这些外部感应的扰动会发生频率跳动、添加噪声份量以及间歇性振荡器失效。

关于要求特殊EMI兼容的运用，EMI是另一个要优先考虑的问题。除了选用合适的PC母板布局技能，重要的是挑选可提供辐射量很小的时钟振荡器。一般来说，具有较慢上升/下降时间的振荡器出现较好的EMI特性。

检测：关于晶振的检测,一般仅能用示波器(需求经过电路板给予加电)或频率计实现。万用表或其它测试仪等是无法丈量的。假如没有条件或没有方法判断其好坏时,那只能选用代换法了,这也是行之有效的。

晶振常见的毛病有：(a)内部漏电；(b)内部开路；(c)变质频偏；(d)与其相连的外围电容漏电。从这些毛病看,运用万用表的高阻档和测试仪的VI曲线功用应能检查出(C),(D)项的毛病，但这将取决于它的损坏程度。

总结：器材选型时一般都要仔细查看晶振的PPm一般频率差错，以确保产品的可靠性。选用较高级的器材能够进一步降低失效概率，带来潜在的效益，这一点在比较产品价格的时分也要考虑到。要使振荡器的"整体功用"趋于平衡、合理，这就需求权衡诸如安稳度、作业温度规模、晶体老化效应、相位噪声、成本等多方面因素，这儿的成本不仅仅包括器材的价格，而且包括产品全寿数的运用成本。