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(nèi)部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

晶振的工作原理

石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)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(gè)對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)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(gè)電極上加一電場，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形。反之，若在晶片的兩側(cè)施加機(jī)械壓力，則在晶片相應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場，這種物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。

01晶振的基礎(chǔ)知識晶振，全稱晶體振蕩器，是一種機(jī)電器件，通過精密切割磨削的石英晶體，并鍍上電極焊上引線制成。這種晶體具有機(jī)電效應(yīng)，即通電時(shí)產(chǎn)生機(jī)械振蕩，機(jī)械力作用時(shí)產(chǎn)生電。其振蕩頻率與形狀、材料、切割方向緊密相關(guān)。由于石英晶體化學(xué)性能穩(wěn)定、熱膨脹系數(shù)小，因此振蕩頻率非常穩(wěn)定且準(zhǔn)確。

? 晶振的工作機(jī)制

晶振是一種通過石英晶體機(jī)電效應(yīng)產(chǎn)生振蕩頻率的裝置，其頻率由晶體的形狀、材料及切割方向決定?；瘜W(xué)穩(wěn)定性和小熱膨脹系數(shù)確保了頻率的穩(wěn)定準(zhǔn)確。

? 時(shí)鐘電路中的應(yīng)用

在時(shí)鐘電路中，晶振扮演著至關(guān)重要的角色，為顯卡、網(wǎng)卡、主板等配件提供基準(zhǔn)頻率，猶如一把精準(zhǔn)的標(biāo)尺。晶振在時(shí)鐘電路中提供基準(zhǔn)頻率，支持顯卡、網(wǎng)卡、主板等設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。隨著制造工藝的提升，晶振的頻率偏差、溫度穩(wěn)定性、老化率及密封性等技術(shù)指標(biāo)均表現(xiàn)優(yōu)異，故障率已大大降低。但在選用時(shí)，仍需關(guān)注晶振的質(zhì)量，以確保其穩(wěn)定性和可靠性。

02晶振的應(yīng)用場景? 微控制器中的應(yīng)用

此外，晶振在微控制器中有著廣泛的應(yīng)用。其時(shí)鐘源配置通常包括基于機(jī)械諧振器件如晶振和陶瓷諧振槽路的振蕩器，以及RC(電阻、電容)振蕩器。晶振在微控制器中作為時(shí)鐘源配置，提供高初始精度和低溫度系數(shù);相較于RC振蕩器，具有更穩(wěn)定的性能。前者能提供高初始精度和低溫度系數(shù)，而后者啟動(dòng)迅速、成本低廉，但精度在環(huán)境條件和電路元件選擇的影響下可能有所變化。因此，在選擇和使用時(shí)需綜合考慮各種因素，以確保晶振能夠穩(wěn)定地發(fā)揮其功能。

? 諧振條件與電容匹配

為了滿足諧振條件，晶體元件的負(fù)載電容是一個(gè)關(guān)鍵概念。晶振工作中，晶體的負(fù)載電容需被滿足以實(shí)現(xiàn)諧振。它指的是在電路中跨接在晶體兩端的總外界有效電容，也就是晶振正常工作所需的外界電容。通常，外接電容的目的是使晶振兩端的等效電容等于或接近負(fù)載電容。并非所有晶體振蕩電路都需要匹配電容，是否需要取決于振蕩電路的具體形式。在分析時(shí)，應(yīng)采用晶體的等效模型來理解這一過程。

03振蕩器選擇與注意事項(xiàng)? 環(huán)境因素影響

影響振蕩器工作的環(huán)境因素包括電磁干擾(EMI)、機(jī)械震動(dòng)與沖擊、濕度和溫度。振蕩器工作會(huì)受到電磁、機(jī)械振動(dòng)、濕度和溫度等外界因素的影響，導(dǎo)致頻率不穩(wěn)定甚至停振。這些因素可能導(dǎo)致輸出頻率變化，增加不穩(wěn)定性，甚至可能造成振蕩器停振。然而，通過使用振蕩器模塊，可以有效地避免這些問題。這些模塊不僅自帶振蕩器，還提供低阻方波輸出，并在一定條件下保證穩(wěn)定運(yùn)行。

? 功耗與接地問題

在選擇振蕩器時(shí)，功耗也是一個(gè)需要考慮的因素。不同類型振蕩器的功耗差異顯著，分立振蕩器的功耗受反饋放大器電源電流和電容值影響較大，接地設(shè)計(jì)對諧振回路的穩(wěn)定也至關(guān)重要。分立振蕩器的功耗主要受到反饋放大器的電源電流和電路內(nèi)部電容值的影響。相比之下，晶振模塊和硅振蕩器的功耗則相對較低。接地問題在晶體振蕩電路中同樣重要。晶體旁邊的兩個(gè)電容接地，實(shí)際上構(gòu)成了電容三點(diǎn)式電路的分壓作用。接地點(diǎn)的選擇至關(guān)重要，因?yàn)樗苯佑绊懙椒謮旱男ЧＲ越拥攸c(diǎn)為參考，振蕩引腳的輸入和輸出呈現(xiàn)反相關(guān)系。然而，從并聯(lián)諧振回路即石英晶體兩端來看，這個(gè)正反饋機(jī)制保證了電路的持續(xù)振蕩。

晶振，作為LED智能電視的“精準(zhǔn)脈搏”，為設(shè)備提供穩(wěn)定的時(shí)鐘信號，確保每一幀畫面、每一段聲音、每一次網(wǎng)絡(luò)連接都能流暢運(yùn)行。無論是高清畫質(zhì)的呈現(xiàn)，還是智能功能的快速響應(yīng)，晶振都在背后默默支撐。本文將深入探討晶振在LED智能電視中的技術(shù)應(yīng)用，并介紹晶科鑫SJK晶振的卓越解決方案。

什么是晶振?

晶振，全稱石英晶體振蕩器，是一種電子元件，用于產(chǎn)生精確的時(shí)鐘信號。在現(xiàn)代電子設(shè)備中，晶振就像心臟一樣，為設(shè)備提供穩(wěn)定的節(jié)拍。

晶振在LED智能電視中的核心作用

智能電視作為集成了眾多先進(jìn)技術(shù)的電子產(chǎn)品，對時(shí)鐘信號的精度要求極高。晶振的穩(wěn)定性直接影響到電視的圖像、聲音質(zhì)量，以及各種智能功能的正常運(yùn)行。

1、 圖像質(zhì)量： 晶振的頻率穩(wěn)定性直接影響到圖像的刷新率，頻率不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致圖像抖動(dòng)、撕裂等問題。

2、聲音質(zhì)量： 晶振的頻率精度影響到音頻信號的采樣率，進(jìn)而影響到聲音的清晰度和保真度。

3、 智能功能： 智能電視的各種智能功能，如語音識別、圖像處理、網(wǎng)絡(luò)連接等，都需要精確的時(shí)鐘信號來協(xié)調(diào)工作。

晶振

LED智能電視常用晶振型號及作用

·32.768KHz晶振： 主要用于實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)，控制電視的時(shí)間顯示。

· 24MHz晶振： 用于主芯片的時(shí)鐘源，影響電視的整體工作。

· 24.576MHz晶振： 主要用于音頻部分，影響聲音輸出質(zhì)量。

· 25MHz晶振： 常用于網(wǎng)絡(luò)模塊，影響網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性。

· 26MHz晶振： 主要用于無線模塊，影響無線連接的性能。

· 27MHz晶振： 用于視頻處理模塊，影響圖像顯示效果。

晶振故障對電視的影響

如果電視機(jī)中的晶振出現(xiàn)故障，可能會(huì)導(dǎo)致以下問題：

· 無法開機(jī)

· 圖像不穩(wěn)定

· 聲音失真

· 網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定

· 智能功能失效

LED智能電視主板晶振常用晶振為49S系列晶振，而高端系列主板則常用性能更為穩(wěn)定的SMD貼片晶振。

晶振的工作原理

1、壓電效應(yīng)

晶振的核心原理是壓電效應(yīng)。當(dāng)在晶體上施加壓力時(shí)，晶體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生電荷;反之，當(dāng)在晶體上施加電場時(shí)，晶體會(huì)產(chǎn)生機(jī)械變形。利用這一特性，晶振能夠在電場作用下產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩頻率。常見的壓電晶體材料包括石英晶體、陶瓷晶體等，其中石英晶體因其穩(wěn)定的物理特性和高精度而被廣泛應(yīng)用。

2、振蕩電路

晶振通常與振蕩電路配合使用。振蕩電路為晶振提供必要的激勵(lì)信號，使其能夠持續(xù)振蕩。常見的振蕩電路包括并聯(lián)振蕩電路和串聯(lián)振蕩電路。并聯(lián)振蕩電路適用于高頻應(yīng)用，而串聯(lián)振蕩電路則適用于低頻應(yīng)用。通過合理設(shè)計(jì)振蕩電路，可以優(yōu)化晶振的性能，提高其頻率穩(wěn)定性。

晶振的特性

1、頻率穩(wěn)定性

頻率穩(wěn)定性是晶振最重要的特性之一。它表示晶振在不同環(huán)境條件下(如溫度、濕度、電源電壓等)保持頻率不變的能力。高精度晶振通常采用溫度補(bǔ)償技術(shù)(如溫補(bǔ)晶振TCXO)或恒溫控制技術(shù)(如恒溫晶振OCXO)，以提高其頻率穩(wěn)定性。例如，OCXO可以在極端溫度條件下保持極高的頻率穩(wěn)定度，適用于對精度要求極高的應(yīng)用場景，如衛(wèi)星通信和精密測量。

2、相位噪聲

相位噪聲是衡量晶振頻率抖動(dòng)的重要指標(biāo)。它反映了晶振輸出信號的短期穩(wěn)定性。低相位噪聲的晶振能夠提供更純凈的時(shí)鐘信號，減少信號傳輸中的抖動(dòng)和誤碼率。在通信系統(tǒng)中，低相位噪聲的晶振對于提高信號質(zhì)量和通信帶寬至關(guān)重要。

3、功耗

功耗是晶振在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮的重要因素。低功耗晶振能夠有效延長電子設(shè)備的續(xù)航時(shí)間，尤其適用于便攜式設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)終端。隨著技術(shù)的進(jìn)步，低功耗晶振的性能不斷提升，如采用先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)和低電壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，使其在保持高性能的同時(shí)降低功耗。

晶振的選型要點(diǎn)

1、頻率范圍

晶振的頻率范圍應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用需求選擇。不同的電子設(shè)備對時(shí)鐘信號的頻率有不同的要求。例如，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常需要高頻晶振(如100MHz以上)，而一些低功耗傳感器可能只需要低頻晶振(如32.768kHz)。

2、精度要求

根據(jù)應(yīng)用的精度要求選擇合適的晶振類型。對于高精度應(yīng)用，如衛(wèi)星導(dǎo)航和精密測量，應(yīng)選擇恒溫晶振(OCXO)或高精度溫補(bǔ)晶振(TCXO)。對于一般應(yīng)用，普通晶振(如無源晶振或有源晶振)即可滿足需求。

3、封裝形式

晶振的封裝形式應(yīng)根據(jù)電子設(shè)備的尺寸和安裝方式選擇。常見的封裝形式包括SMD(表面貼裝)和DIP(雙列直插)。SMD封裝的晶振體積小，適用于高密度安裝;DIP封裝的晶振則便于手工焊接和調(diào)試。