1.晶振簡介

晶振是利用石英晶體（又稱水晶）的壓電效應(yīng)，用來產(chǎn)生高精度振蕩頻率的一種電子元器件。壓電效應(yīng)是一種電介質(zhì)材料中機(jī)械能與電能互相轉(zhuǎn)換的物理現(xiàn)象：若在石英晶體的兩個(gè)電極上加上一電場，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。

2.晶振分類

一般來說，我們常將石英諧振器和石英振蕩器統(tǒng)稱為石英晶振或者晶振。

按照晶振內(nèi)部是否有控制電路，我們可以將晶振分為諧振器和振蕩器：石英諧振器內(nèi)部沒有獨(dú)立的起振電路，需搭配外加電路才會(huì)產(chǎn)生振蕩，因此被稱為無源晶體。石英振蕩器比諧振器多了一個(gè)控制電路，因此被稱為有源晶體。

按照終端頻率的不同需求，我們還可以將晶振分為KHz晶體諧振器和MHz晶體諧振器、KHz晶體振蕩器和MHz晶體振蕩器。

3.晶振的作用

晶振在電子硬件設(shè)計(jì)中扮演著關(guān)鍵角色，為電子設(shè)備的正常運(yùn)行提供了有力支持。在頻率控制、時(shí)間基準(zhǔn)、信號轉(zhuǎn)換、振蕩器電路和系統(tǒng)穩(wěn)定性提升等多方面起到關(guān)鍵作用：

（1）頻率控制：晶振最主要的作用就是頻率控制。它利用壓電晶體的壓電效應(yīng)，將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的機(jī)械振動(dòng)，從而生成具有精確頻率的輸出信號。這種穩(wěn)定的頻率信號可以作為數(shù)字電路、通信系統(tǒng)和處理器等電子設(shè)備的時(shí)鐘信號，確保其正常運(yùn)行。

（2）時(shí)間基準(zhǔn)：晶振具有良好的頻率穩(wěn)定性和溫度特性，因此可以作為高精度的時(shí)間基準(zhǔn)。在許多應(yīng)用場景中，如全球定位系統(tǒng)（GPS）網(wǎng)絡(luò)同步和時(shí)鐘分配等，都需要一個(gè)穩(wěn)定且精確的時(shí)間基準(zhǔn)。晶振在這些場景中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

（3）信號轉(zhuǎn)換：晶振還可以用于信號轉(zhuǎn)換。在無線通信系統(tǒng)中，晶振可作為本振，將高頻信號降低到中頻或低頻范圍，方便后續(xù)處理。同時(shí)，在調(diào)制和解調(diào)過程中，晶振也可以作為參考信號，實(shí)現(xiàn)信號的調(diào)制和解調(diào)。

（4）振蕩器電路：晶振是各種振蕩器電路的核心元件。在振蕩器電路中，晶振通過正反饋回路與其他元件共同構(gòu)成一個(gè)具有穩(wěn)定振蕩頻率的系統(tǒng)。這些振蕩器電路廣泛應(yīng)用于頻率合成器、相位鎖定環(huán)（PLL）和時(shí)鐘生成器等領(lǐng)域。

（5）系統(tǒng)穩(wěn)定和性能提升：在一些高性能電子系統(tǒng)中，晶振可以通過提供穩(wěn)定的參考頻率，有效提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能。例如，在處理器和微控制器中，穩(wěn)定的時(shí)鐘信號對于確保數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和系統(tǒng)響應(yīng)速度至關(guān)重要。此外，晶振還可以作為濾波器的元件，消除噪聲干擾，提高信號質(zhì)量。