普通壓電無源石英晶體是一種無極性元件，晶體內部本身只有經過加工的單一石英晶片，英文單詞叫做（Quartz crystal）需要借助設計的電路才能產生振蕩信號，單晶振本身是無非發生振蕩的，插件的一般常規都是二個腳，當然也會有三個腳的，中間那個腳一般用來接地，當然隨著科技的發展，后來有了四個腳的普通貼片諧振器，四個腳其實只要二個腳才是真正通電工作的，剩余兩個腳一個是懸空，一個是可以用來接地(可接可不接)。

晶體振蕩器也分為無源晶體和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振（諧振）的英文名稱不同，無源晶體為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。無源晶體需要借助于時鐘電路才能產生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準確；有源晶振是一個完整的諧振振蕩器。

以下是插件型石英晶體諧振器

有源石英晶體振蕩器是最少擁有最少4個腳的的產品，四個腳的用途是：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓，電壓也有分為以下幾種，1.8V-2.5V-3V-3.3V-3.8V-5V等電壓，振蕩器內部本身除了有加工過的壓電石英晶片外，還有有源振蕩器IC，以及電阻兩顆，電容兩顆，有些會有一顆三級穩壓管等原件，插件的外觀體積比較大，但是隨著現在的科技發展，有源晶振體積也從最初的超大體積長20mm，寬11mm，到現在的2.5mm長，寬2.0mm的小尺寸，有源晶振的英文單詞簡稱為（Quartz crystal oscillator）。

準確的叫法：

2. 無源晶體和有源晶振的優缺點

無源晶體相對于晶振而言其缺陷是信號質量較差，通常需要精確匹配外圍電路（用于信號匹配的電容、電感、電阻等），更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應的調整。建議采用精度較高的石英晶體，盡可能不要采用精度低的陶瓷警惕。

相對于無源晶體，有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價格高。對于時序要求敏感的應用，有源的晶振好，因為可以選用比較精密的晶振，甚至是高檔的溫度補償晶振。

3、有源晶振的管腳

無源晶振兩個管腳可以任意。
有源晶振根據封裝不同，管教排列不同（打點的為“1腳”，逆時鐘看）

有個點標記的為1腳，按逆時針（管腳向下）分別為2、3、4。
有源晶振通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。
方形有源晶振引腳分布：
1、正方的，使用DIP-8封裝，打點的是1腳。
1-NC；4-GND；5-Output；8-VCC
2、長方的，使用DIP-14封裝，打點的是1腳。
1-NC；7-GND；8-Output；14-VCC
BTW：
1、電源有兩種，一種是TTL，只能用5V，一種是HC的，可以3.3V/5V
2、邊沿有一個是尖角，三個圓角，尖角的是一腳，和打點一致。
Vcc out
NC（點） GND
4. 拆解有源晶振

可以看到 有源晶振 =無源晶體+邏輯電路

5. 輸出的波形
無源晶體輸出正弦波。

有源晶振輸出正弦波或方波。

如果有源晶振把整形電路做在有源晶振里面了的話，輸出就是方波，但很多時候在示波器上看到的還是波形不太好的正弦波，這是由于示波器的帶寬不夠，好像有源晶振20MHz,如果用40MHz或60MHz的示波器測量，顯示的是正弦波，這是由于方波的傅里葉分解為基頻和奇次諧波的疊加，帶寬不夠的話，就只剩下基頻20MHz和60MHz的諧波，所以顯示正弦波。完美的再現方波需要至少10倍的帶寬，5倍的帶寬只能算是勉強，所以需要至少100M的示波器。

有源晶振 =無源晶體+邏輯電路；那么關于晶體的其他問題：

1、晶振規格書里面我們常看到的CL代表什么了？

CL是指制作石英振蕩器加進去的負載電容，所以當用到振蕩器的時候就要用到相等的容抗，這樣子振蕩頻率才會準確。單位通常都是PF。32.768K晶振系列的負載電容常見的有12.5PF，6PF,9PF等。MHZ系列的石英晶振常見的負載電容有12PF,15PF，20PF,22PF等。

其實對于晶振來說，其是不需要電容的。而對于晶體則是需要電容的。按照晶振的實際頻率和標稱頻率之間的關系：

Fx = F0(1+C1/(C0+CL))^(1/2)；

而CL = Cg*Cd/(Cg+Cd)+Cs;其中Cs為雜散電容，Cg和Cd為我們外部加的兩個電容，通常大家取值相等，它們對串聯起來加上雜散電容即為晶振的負載電容CL。我們可以從中得知負載電容的減小可以使實際頻率Fx變大，

從以上的計算公式來說，可以得出一定的結論。那就是晶振電路上的兩個電容可以不相等，通過微調電容的值可以微調晶振的振蕩頻率，不過如果測了幾片晶振，頻率有大有小，而且偏移較大，那么這個晶振顯然是不合格的。

對于晶振的負載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd，Cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容。這個是必須要掌握和了解的關鍵所在。Cic（集成電路內部電容）+△C（PCB上電容).就是說負載電容15pf的話，兩邊個接27pf的差不多了，一般a為6.5～13.5pF中所提到的Cic，個人理解應該是晶體內部晶片引線間的寄生電容，此電容一般最大值在7pf（datasheet給出的值），實際一般在3~5pF，在計算外接的兩個電容值時，要考慮到此值。

綜上所述，負載電容對晶振的影響是很大的。因此對于負載電容的使用是需要根據實際需求來選擇的。并非是在任何的情況下使用都能夠達到好的效果。畢竟對于晶振來說，其本身是不需要電容的。

2、那么規格書中單位是PPM的又代表什么了。

PPM是Part Per Million的縮寫，其意指百萬分之的頻率跳動值；用實際的頻率減目的頻率再除以目的頻率，且將小數點向前移動6位數即正確的PPM值。之前晶振最新行情中的文章提到過知道晶振的精度值如何求出時間誤差。那么在我們知道實際頻率和目的頻率的情況，我們如何算出PPM值。泰河電子和大家分享這個技術知識，覺得有用就收藏我們的網頁吧。
例如：目的頻率是25.000000MHZ，實際頻率是25.000015。簡單求出精度PPM，帶入上面說到的公式就可以輕松求出PPM。（25.000015-25.000000）/25.000000=0.0000006.將小數點向前移動六位數，得出0.6PPM。2PPM以下最常見的晶振數有源晶振較多。有源晶振市場上用到的溫補晶振也是最為較多的。無源晶振中精度最高做到5PPM。部分要求嚴格的產品，泰河電子可接受訂做。詳情需要和業務部聯系。無源貼片晶振精度最常用的為10PPM,20PPM,30PPM。而插件晶振中精度較高的為5PPM。不過市場上常規的都是用20PPM。

3、為什么晶振屬于易碎元器件了。
當快遞過來收貨的時候，我們都會提醒業務員，此物品為易碎物品，需要貼上易碎的標簽。為什么表面看上去堅硬的石英晶振，反而屬于易碎產品了呢？因為晶振能正常運行工作，取決于內部的水晶芯片。晶振自身晶片厚度比較薄。以25MHZ的貼片晶振為例，它內部的芯片厚度約0.0668mm。若是晶振從高空掉落，或者是直接摔在地上，內部的芯片很容破損，導致晶振無法正常運行。因此在焊接時候，千萬要注意手中的晶振，不要輕易掉落。

4、為什么要采用水晶振動子來制作石英振蕩器。
因為其本身所產生的振蕩頻率，相對其他振蕩元件來的準確和穩定一些，而且容易設計及線路簡單是它的最大優點。

5、頻率范圍在MHZ和數百MHZ的石英晶振都是采用什么樣的切割方式。
根據不同的應用領域以及工作溫度需求，也有了很多許多不同的石英切割角度分類。例如AT-,BT-,CT-,NT,GT....等不同的切割板片. 不同的切割方向的板片具有不同的彈性常數張量(elastic constant tensor), 不同的壓電常數張量(piezoelectric constant tensor)及不同的介電常數張量(dielectric constant tensor). 這些張量在石英組件的設計及應用上展現了不同的振蕩及溫度特性. 在各種不同種類的切割角度方式中, AT角度切割的石英芯片適用在數MHz到數

來源：面包板社區

責任編輯：xj

原文標題：無源晶體 VS 有源晶振

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