有源晶振選型和使用指南
有源晶振的核心特點(diǎn)

有源晶振（晶體振蕩器）集成了晶體和振蕩電路，無(wú)需外部電路即可輸出穩(wěn)定頻率，具備高精度、低抖動(dòng)和快速啟動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，適用于對(duì)時(shí)序要求嚴(yán)格的應(yīng)用。

有源晶振的主要類型


普通晶體振蕩器（XO）

特點(diǎn)：基礎(chǔ)型號(hào)，無(wú)補(bǔ)償功能

參數(shù)：頻率穩(wěn)定度±10ppm,輸出波形:CMOS

應(yīng)用：消費(fèi)電子（如智能家居、單片機(jī)）。

溫度補(bǔ)償晶振（TCXO）

特點(diǎn)：通過(guò)溫度補(bǔ)償電路提升穩(wěn)定性,壓控功能可選。

參數(shù)：穩(wěn)定度±0.1ppm~±5ppm，功耗較低（如1~10mA）。

應(yīng)用：GPS導(dǎo)航、4G/5G基站、工業(yè)傳感器。

差分晶振（LVDS/LVPECL）

特點(diǎn)：輸出差分信號(hào)，抗干擾強(qiáng)，支持高頻（100MHz以上）。

參數(shù)：LVDS/LVPECL等差分輸出、低抖動(dòng)0.5pSec。

應(yīng)用：高速SerDes接口、FPGA時(shí)鐘源。

恒溫晶振（OCXO）

特點(diǎn)：恒溫槽保持晶體溫度恒定，精度最高。

參數(shù)：穩(wěn)定度達(dá)±0.001ppb，但功耗高（1~5W），啟動(dòng)時(shí)間數(shù)分鐘。

應(yīng)用：衛(wèi)星通信、高端測(cè)試儀器。

壓控晶振（VCXO）

特點(diǎn)：通過(guò)電壓微調(diào)頻率，調(diào)節(jié)范圍窄（±100ppm~±200ppm）。

應(yīng)用：鎖相環(huán)（PLL）、射頻調(diào)諧。

有源晶振使用指南

正弦波和方波晶振可以直接互相替代嗎？

不可以！

無(wú)源晶振（晶體諧振器）的波形為正弦波；

而有源晶振（晶體振蕩器）的波形以方波為主。

正弦波的輸出是一個(gè)連續(xù)且光滑的波形，其頻率穩(wěn)定，適用于一些對(duì)波形質(zhì)量和頻率穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用，如一些模擬信號(hào)應(yīng)用，如射頻應(yīng)用和精密測(cè)量?jī)x器等。

方波的輸出功率大，驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，但是諧波分量豐富，主要應(yīng)用在數(shù)字通信系統(tǒng)時(shí)鐘上，用來(lái)驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)電路。

有源晶振需要加負(fù)載電容嗎？

一般情況下，有源晶振應(yīng)用電路中不需要加負(fù)載電容。

注：常規(guī)有源晶振內(nèi)部石英晶體的負(fù)載電容為15pF，也有少數(shù)有源晶振為30pF或50pF。

舉例：有源晶振應(yīng)用電路范例如下：

在有源晶振應(yīng)用電路中，內(nèi)部振蕩電路已經(jīng)完成最佳匹配搭建，一般情況下外部電路不需要再增加負(fù)載電容器，如下圖所示：

但在抗干擾電路中，在電源輸入端及信號(hào)輸出端會(huì)增加負(fù)載電容，如下圖所示。

有源晶振ST腳（腳1）不用時(shí)可以懸空嗎？

可以。有源晶振ST腳指的是該腳具備待機(jī)（Stand by）功能。

如果不需要此功能，該引腳（一般為有源晶振的1號(hào)腳）懸空處理即可。

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。

有源晶振的電壓輸入腳最好不要直連電源，而是通過(guò)一個(gè)磁珠后接入，這樣可大大降低電源噪聲對(duì)時(shí)鐘輸出頻率的影響。有源晶振的電源去耦電容的匹配也很重要，去耦電容一般選三個(gè)，容值依次遞減。