晶振的工作原理

晶振的工作原理
        晶振全称‌晶体振荡器，是利用‌石英晶体的‌压电效应制成的一种谐振器件。其基本构成是从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片），并在其两个对应面上涂敷银层作为电极，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振。‌

晶振的核心特性*

石英晶体具有压电效应，即当在晶片两极外加电压后晶体会产生变形，反过来如外力使晶片变形，则两极上金属片又会产生电压。如果给晶片加上适当的交变电压，晶片就会产生谐振（谐振频率与石英斜面倾角及厚薄等有关）。这种特性使得石英晶振在共振的状态下工作可以提供稳定、精确的单频振荡。‌

晶振的分类*

晶振分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振需要借助外部电路才能产生振荡信号，而有源晶振则内部集成了振荡电路，可以直接输出稳定的振荡信号。‌

1.晶振谐振频率与谐振电路*

①　谐振频率：晶振的谐振频率基本上只与晶片的形状、材料、切割方向等密切相关。

②　谐振电路：利用晶振组成的振荡电路在输入信号的频率等于晶振的谐振频率时，电路就处于共振状态，其振荡频率由晶振决定。

2.晶振的工作电压与电流*

有源晶振在数字系统中被当做时钟源，其输出频率会与工作电压、环境温度有关系。例如，一个8MHz的晶振在施加5V工作电压时，工作电流为4.6mA。

3.晶振的负载电容*

负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容，是一个测试条件和使用条件。应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。‌

总结*

晶振通过石英晶体的压电效应产生谐振，提供稳定、精确的单频振荡，广泛应用于各种需要频率高度稳定的交流信号的电子设备中。