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石英晶体振荡器电路设计要点:(1)在PCB设计是,晶振的外壳必须接地,可以防止晶振的向往辐射,也可以屏蔽外来的干扰.(2)晶振下面要铺地,可以防止干扰其他层.因为有些人在布多层板的时候,顶层和底层不铺地,但是建议晶振所在那一块铺上地. (3)石英晶振底下不要布线,周围5mm的范围内不要布线和其他元器件(有的书是建议300mil范围内,大家可以参考),主要是防止晶振干扰其他布线和器件.

石英晶振是采用石英晶片制成的,而不同频率的石英晶振对应的石英晶片的大小、厚薄是不一样的,一般来讲,石英晶振的频率越高,需要的石英晶片越薄.比如40MHZ的石英晶体所需的晶片厚度是41.75毫米,這樣的厚度還算可以做到,但100MHZ的石英晶体,所需的晶片厚度则是16.7毫米.即使厚度可做到但損耗非常高,製成成品後輕輕一跌晶片就碎裂.所以一般在高频的晶体就要采用三次泛音、五次泛音、七次泛音的技术来达到了.

比如基频为20MHZ的石英贴片晶振晶体,五次泛音之后就可以得到100MHZ的晶体.一般以经验来讲,40MHZ以下基本都是基频晶振,而40MHZ以上,则是泛音晶振了.

两者在用法上也是有一定的区别的,比如基频的晶体,只需要接入适当的电容就可以工作,而泛音晶体则需要电感与电容配合使用才可振出泛音频率,否则就只能振出基频了.

如下图所示晶振电路：

石英晶体作为滤波、振荡元件已广泛应用在广播通讯、电子测量、航空、航天等方面.其发展历史只有短短几十年,美国是发展石英晶体最早的国家.最近一、二十年来,由于PCS、GSM、GPS、PDC、CDMA等诸多移动通讯技术的需求,石英晶体振荡器中的石英晶体谐振器不再是单一元件,它已发展成为组件,而且几乎全部以集成化、全集成化、全数字化形式展现出来,体积比过去缩小了数倍乃至数十倍.

石英晶体振荡器由晶体振荡电路和输出电路两部分构成.石英晶体振荡器电路分为并联晶体振荡电路和串联晶体振荡电路,常用并联晶体振荡电路.晶体工作在串联谐振频率ωS和并联谐振频率ωP之间,即呈现感抗.而振荡性能的优劣由晶体的品质、切割取向、振子结构及振荡电路共同决定.图1为AT切割和SC切割的频率温度特性曲线.可以看出,SC切割有高的静态和动态f－t稳定性、良好的老化率和相位噪声,但缺点是频率牵引灵敏度低、成本高.

最常用的振荡电路是集电极交流接地的考毕兹振荡电路（如图2所示）.此电路的优点是电路简单、可靠、稳定.

输出电路的作用是对振荡获得的正弦信号进行缓冲、放大、整形,得到图3所示的标准输出电平,驱动负载或后级门电路.这里,还经常用到逻辑电平转换电路和分频、倍频电路.

其输出正弦波电平用Vp-p、VRMS或dBm表示,dBm的计算式为：

)1log(10mWPdBm?必要时,还须注明谐波抑制比.方波或矩形波输出电平应注明TTL、CMOS、HCMOS还是ECL、直流分量值,并且表示出占空比、上升时间、下降时间等其它相应参数.

标准输出负载为50Ω、1kΩ、10kΩ∥10pF或用驱动几个门电路表示,如驱动2个门,5个门电路. 

对石英晶体振荡器的噪声系数有特殊要求时,则应严格设计振荡、放大电路及电源.譬如主振选用低噪声管、低噪声压控电压并使振荡在低电压工作,各级电路必须匹配以保证无反射、辐射.

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石英晶体与晶体振荡器统称为晶振,能够提供高精度和高稳定度的振荡信号,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,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.

晶振结构：晶振是用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等）,在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振.其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的.

压电效应：若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形.反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应.如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场.

在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似.它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关.

石英晶振同时也分为无源晶振和有源晶振两种类型.无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不同,无源晶振为crystal（晶体）,而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）.无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,需要外接电路,所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器,内含IC电路,加上电压就会振荡起来.谐振振荡器包括石英（或其晶体材料）晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC 谐振器等.

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石英晶振是石英晶体谐振器（无源晶振）和石英晶体振荡器（有源晶振）的统称.一般把晶振等同于谐振器理解,振荡器就是通常所指钟振. 无源晶振为crystal（晶体）,有源晶振叫做oscillator（振荡器）.无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,所以在体积上有源石英晶体振荡器就会比无源晶振体积大.石英晶振是一种用于稳定频率和选择频率的电子元件,已被广泛地使用在无线电话、载波通讯、广播电视、卫星通讯、仪器仪表等各种电子设备中.

无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的石英晶振晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP（Digital Signal Processing数字信号处理器）,而且价格通常也较低.无源晶体相对于有源晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路（用于信号匹配的电容、电感、电阻等）,更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整.

知道无源晶振的性质,了解有源石英晶体振荡器也就不难了,那么有源晶振的脚位要如何区分呢？有源晶振在产品中使用具有哪些优势特点？

有源晶振通常的用法：一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压.有源晶振不需要DSP的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可）,不需要复杂的配置电路.相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高.

CEOB2B晶振平台给大家介绍晶振的封装尺寸,以下整理内容也便于大家记住,晶振封装一般分为插件晶振（DIP）和贴片晶振（SMD）.

插件晶振又分为HC-49U、HC-33U、HC-49S、音叉型（圆柱晶振）.HC-49U一般称49U,有些采购俗称“高型”,而HC-49S一般称49S,俗称“矮型”,音叉型（圆柱晶振）按照体积从小到大可以分为1x4mm,1x5mm,2x6mm,3x8mm,3x9mm,3x10mm等.

贴片晶振是根据尺寸大小和脚位来分类,通常分为：7050晶振（7.0mmx5.0mm）、6035晶振（6.0mmx3.5mm）、5032晶振（5.0mmx3.2mm)、3225晶振（3.2mmx2.5mm）、2025晶振（2.0mmx2.5mm）等. 从不同的应用层面来分有源晶振又可分为普通有源晶振（OSC晶振或SPXO晶振）、温补晶振（TCXO晶振）、压控晶振（VCXO晶振）、恒温晶振（OCXO晶振）、压控温补晶振（VC-TCXO）晶振、差分晶振、可编程晶振等.

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  印制电路板(PCB)是电子产品中电路元件和器件的支撑件．它提供电路元件和器件之间的电气连接.随着技术的飞速发展,PCB的密度越来越高.PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大．因此,在进行PCB设计时．必须遵守PCB设计的一般原则,并应符合抗干扰设计的要求.首先,要考虑PCB尺寸大小.PCB尺寸过大时,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加；过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰.在确定PCB尺寸后．再确定特殊元件的位置.最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局.