晶振在電路板中隨處可見，只要用到處理器的地方就必定有晶振的存在，即使沒有外部晶振，芯片內部也有晶振。晶振行業(yè)的人都知道晶振分類很多，因為不管是陶振晶振還是石英晶振，還是石英晶體振蕩器，而石英晶體諧振器都被不同的人稱之為是晶振，以至于很多時候大家都搞不清了。晶振的工作原理是什么?晶振一般應用于哪些領域呢?跟著晶振廠家晶友嘉一起來看看吧!

晶振一般指晶體振蕩器。晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片)，石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振;而在封裝內部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

晶振是如何工作的

晶振，也稱為晶體振蕩器，是一種利用晶體物理特性實現(xiàn)頻率源的電子元件。在電子設備中，晶振起到提供基準頻率的作用，對于設備的正常工作和性能有著至關重要的影響。本文將詳細介紹晶振的工作原理、類型和應用。

一、晶振的工作原理

晶振的工作原理基于晶體的壓電效應。當在某些晶體上施加機械壓力時，會在晶體表面產生電荷。反之，當在晶體上施加交變電場時，晶體將會產生機械振動。這種特性就是壓電效應。晶振就是利用這種效應，將電能轉換為機械振動，從而產生穩(wěn)定的頻率。

什么是晶振?

定義：晶振一般指石英晶體振蕩器，也叫晶體振蕩器。

晶體振蕩器是一種使用逆壓電效應的電子振蕩器電路，即當電場施加在某些材料上時，它會產生機械變形。因此，它利用壓電材料的振動晶體的機械共振來產生具有非常精確頻率的電信號。

晶體振蕩器具有高穩(wěn)定性、品質因數(shù)、小尺寸和低成本，這使得它們優(yōu)于其他諧振器，如 LC 電路、陶瓷諧振器、轉叉等。

二、晶振的類型

1. 石英晶振

石英晶振是最常見的晶振類型，其主體材料為天然石英或人造石英。由于石英晶體的壓電效應，當石英晶體受到交變電場的作用時，會產生機械振動，從而形成穩(wěn)定的頻率輸出。石英晶振的頻率穩(wěn)定性很高，因此被廣泛應用于各種電子設備中。

2. 陶瓷晶振

陶瓷晶振是一種利用陶瓷材料(通常是鋯鈦酸鉛)的壓電效應制成的晶振。陶瓷晶振通常具有較寬的頻率范圍和較低的成本，因此被廣泛應用于低成本、高容量的電子產品中，如遙控器、煙霧探測器等。

3. 聲表面波(SAW)晶振

聲表面波晶振利用聲表面波在壓電材料表面?zhèn)鞑サ奶匦詫崿F(xiàn)頻率輸出。與傳統(tǒng)的晶體振蕩器相比，聲表面波晶振具有更小的體積和更低的功耗，因此被廣泛應用于移動通信、無線通信等領域。

三、晶振的應用

1. 通信領域

在通信領域中，晶振的應用非常廣泛。無論是固定電話、移動電話還是無線通信網絡，都需要高精度、高穩(wěn)定的晶振來提供頻率基準。例如，在移動電話中，晶振用于產生本振信號，與接收到的信號進行混頻和解調，從而實現(xiàn)信號的傳輸和處理。

2. 計算機領域

在計算機領域中，晶振是計算機主板上的主要元件之一，用于提供系統(tǒng)時鐘信號。這個信號控制著計算機內部各種電路的工作節(jié)奏和數(shù)據(jù)傳輸速率。為了保證計算機的正常運行，需要高精度、高穩(wěn)定的晶振來提供穩(wěn)定的時鐘信號。

3. 測量和控制領域

在測量和控制領域中，晶振同樣發(fā)揮著重要的作用。例如，在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，晶振用于提供精確的時間基準和控制信號，從而實現(xiàn)設備的精確控制和實時監(jiān)測。在測量儀器中，晶振用于提供穩(wěn)定的頻率基準，從而實現(xiàn)高精度的測量結果。

石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應制成的一種諧振器件，它的基本構成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片，在它的兩個對應面上涂敷銀層作為電極，在每個電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其產品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

若在石英晶體的兩個電極上加一電場，晶片就會產生機械變形。反之，若在晶片的兩側施加機械壓力，則在晶片相應的方向上將產生電場，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應。如果在晶片的兩極上加交變電壓，晶片就會產生機械振動，同時晶片的機械振動又會產生交變電場。在一般情況下，晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大得多，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，它與LC回路的諧振現(xiàn)象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關。

當晶體不振動時，可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C，它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關，一般約幾個皮法到幾十皮法。當晶體振蕩時，機械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十豪亨到幾百豪亨。晶片的彈性可用電容C來等效，C的值很小，一般只有0.0002～0.1皮法。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效，它的數(shù)值約為100歐。由于晶片的等效電感很大，而C很小，R也小，因此回路的品質因數(shù)Q很大，可達1000～10000。加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關，而且可以做得精確，因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。

晶振廣泛應用于各大領域，不僅用于消費類電子產品、小家電產品、數(shù)碼周邊產品以及一些高檔玩具中。晶振也一般常用于工業(yè)控制板，汽車電子設備等一些容易受到外部不穩(wěn)定、相對惡劣或者難以定位工作環(huán)境的產品中，以使得在最終的使用過程中得到最佳的使用效果和長期可靠性、穩(wěn)定性。高質量晶振能夠在極其惡劣的環(huán)境中使用，一般有應用于航天GPS導航定位系統(tǒng)、大堂對講機、高級車載系統(tǒng)等等。

總結來說，晶振作為電子設備中的重要元件，其工作原理和類型多種多樣，應用領域也非常廣泛。了解和掌握晶振的工作原理和應用，有助于更好地設計和應用各種電子設備，提高設備的性能和穩(wěn)定性。