晶振是電路板數位電路的＂心跳＂，在電路板中隨處可見，只要用得到處理器的地方就必定有晶振的存在，即使沒有外部晶振，晶片內部也有晶振集齊。

晶振自身產生時鐘訊號，為各種微處理晶片作時鐘參考，晶振相當於這些微處理晶片的心臟，沒有晶振，這些微處理晶片將無法工作。晶振的作用就是為系統提供基本的時鐘訊號。通常一個系統共用一個晶振，便於各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振，而透過電子調整頻率的方法保持同步。

晶振主要運用於微控制器、DSP、ARM、PowerPC、CPLD/FPGA等CPU，以及PCI介面電路、CAN介面電路等通訊介面電路。其他應用：時鐘脈衝用石英晶體諧振器，與其它元件配合產生標準脈衝訊號，廣泛用於數位電路中；CTVVTR用石英晶體諧振器；鐘錶用石英晶體振盪器。

晶振是有源晶振的簡稱，也叫振盪器，完整專業術語稱之為晶體振盪器，Crystal Oscillator，簡寫為XO。需要供電，振盪電路在晶振內部。

晶體則是無源晶振的簡稱，也叫諧振器，完整專業術語稱之為晶體諧振器，Crystal，簡寫為XTAL。無需供電，需要配合振盪電路才能工作。

一、晶振的工作原理：

石英晶體振盪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塗敷銀層作為電極，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、陶瓷或塑膠封裝的。

石英晶體有一個很重要的特性：如果給它施加交變電壓，它就會產生機械振盪，反之，如果給它機械振動，它又會產生交變電壓，這種特性叫壓電效應。

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，其振動頻率則是很穩定的。但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振動的幅度將急劇增加，這種現象稱為

壓電諧振。它與LC迴路的諧振現象十分相似

。

一個石英晶振可以等效成一個電容和一個電阻並聯再串聯一個電容的二端網路。這個二端網路有兩個諧振點，對應兩個諧振頻率，即fs和fp，fp略大於fs。

其中較低的頻率fs為串聯諧振頻率，較高的頻率fp為並聯諧振頻率。由於晶體自身的特性，這兩個頻率的距離相當接近，在這個極窄的頻率範圍內，晶振可以進一步等效為一個電感。

因此，如果我們在晶振的兩端並聯上合適的電容，它就會組成一個並聯諧振電路。將這個並聯諧振電路再加到一個負反饋電路中，就可以構成正弦波振盪電路。

而且，由於石英晶體化學效能非常穩定，熱膨脹係數非常小，晶振等效為電感的頻率範圍很窄，振盪頻率就非常穩定。它的諧振頻率基本上只與晶片的形狀、材料、切割方向等密切相關，再加上控制幾何尺寸已經可以做到很精密，所以即使其他元件的引數變化很大，這個振盪器的頻率也不會有很大的變化，這就是晶振電路頻率穩定的原理。

二、晶振主要分為以下四大類：

普通晶振Simple Packaged Crystal Oscillator（SPXO）

是一種沒有采取溫度補償措施的晶體振盪器，在整個溫度範圍內，晶振的頻率穩定度取決於其內部所用晶體的效能，頻率穩定度在10-5量級，一般用於普通場所作為本振源或中間訊號，是晶振中價值較低的產品。其工作完全是由晶體的自由振盪完成。這類晶振主要應用於穩定度要求不高的場合。

從原始石英晶體坯料到封裝為最終的晶振

2.溫補晶振Temperature Compensated Crystal Oscillator（TCXO）

溫補晶振是在晶振內部採取了對晶體頻率溫度特性進行補償，以達到在-40℃~105℃的寬溫溫度範圍內滿足穩定度要求的晶體振盪器；頻率穩定度在5*10-7~5*10-8量級。

一般模擬式溫補晶振採用熱敏補償網路，由溫度感受器與頻率補償電路組成，透過溫度感受器的電壓變化控制VCO或變容二極體校準頻率。由於其良好的開機特性、優越的價效比以及功耗低、體積小、環境適應性較強等多方面優點，因而得到了廣泛應用。

3.壓控晶振Voltage Controlled Crystal Oscillator（VCXO）

壓控晶振是一種可透過調整外加電壓使晶振輸出頻率隨之改變的晶體振盪器。其頻率控制範圍及線性度主要取決於電路所用變容二極體及晶體引數兩者的組合。主要用於鎖相環路或頻率微調。

4.恆溫晶振Oven Controlled Crystal Oscillator（OCXO）

採用精密控溫，使電路元件及晶體工作在晶體的零溫度係數點的溫度上。中精度產品頻率穩定度為10-8~10-9，高精度產品頻率穩定度在10-10量級以上。

利用恆溫槽使晶體振盪器中石英晶體諧振器的溫度保持恆定，把由於周圍溫度變化而引起的振盪器輸出頻率變化的量，削減到最小。OCXO是由恆溫槽控制電路和振盪器電路構成的。通常人們是利用熱敏電阻“電橋“構成的差動串聯放大器，來實現溫度控制。主要用作頻率源或標準訊號。

OCXO被稱為晶體行業的皇冠，尤其是OCXO用的晶體，需要優異的Q和老化，晶體行業最尖端的技術均用於了此行業，此行業可以說是晶體尖端技術的集合體。其本質上可以說是一個小型電子系統。OCXO與馴服晶振（GPSDO）、銣原子鐘一樣重要，而且價效比更高，用途也更加廣泛。隨著5G應用普及，OCXO的需求快速上升，一個5G小基站至少需要一個OCXO，而宏基站可能需要超過十個OCXO。

不同的特性決定了四種類型晶振的應用場合：如果需要裝置即開即用，需選用SPXO、VCXO和TCXO。如果要求時鐘訊號有較高穩定度，推薦使用TXCO和OCXO。

三、晶振的應用

晶振的應用極其廣泛，可以結合晶振主要引數進行具體應用，如輸出頻率 、頻率穩定性、工作溫度範圍、輸入電壓和功率、輸出波形、封裝尺寸和外形等。

科研與計量

：原子鐘、測量裝置、遙測、遙感、遙控；

工業領域：

通訊、電信、移動/蜂窩/行動式終端、航空、航海、導航、儀器儀表、計算機、數字裝置、顯示器、磁碟驅動器、調變解調器、標識/認證系統、感測器；

消費領域：

手錶與時鐘、蜂窩與無繩電話機、普通電話機、呼叫器、音響裝置、有線電視系統與電視機、PC、攝像機、業餘無線電器材、玩具、醫用裝置與裝置；

汽車領域：

引擎控制，立體聲音響時鐘，感測器，駕控計算機，GPS應用。

晶振的市場需求在5G通訊、物聯網、智慧汽車等應用領域拉動之下日趨上升，目前市場存在嚴重的供需失衡現象，晶振的供貨短缺問題愈演愈烈。隨著時代發展和晶片技術的進步，板卡的體積已經無法容納傳統OCXO的龐大體積，小型化的OCXO成為趨勢。小型化OCXO具有著更小體積、更小功耗、更低成本等多重優勢，能夠替代所有低檔晶振產品和80%的中檔晶振產品。

賽思在市場高壓下砥礪前行，成功自研上線了O5050、O3627、O2525、O2522、O1409、O0907等一系列具有1E-11超高穩定性、-185dBc/Hz超低噪、1E-13超低秒穩等業內頂尖的高階OCXO系列產品，可支援5。00MHz~200MH的頻率範圍以及7*9~50*50的封裝尺寸。

具體的產品引數可來電或私信詳詢

憑藉公司在國內時頻領域領先的研發創新實力，除了通用型的晶振產品，賽思也可根據客戶特殊需求進行開發定製。

賽思晶振實物圖

賽思在電子元器件方面擁有豐富的產品線，除了高階OCXO系列產品，時鐘晶片產品方面也有優異表現。2018年自主研發全數字鎖相環ADPLL；2020年釋出首款北斗/GPS時頻同步SOC晶片、5G時鐘發生器晶片； 2021年實現多款高效能時鐘晶片量產銷售。

賽思自主研發的時頻同步晶片與恆溫晶振可服務於各個社會場景中，強勢打破中高階時頻電子元器件市場被國外廠家壟斷的局面，為“強芯”戰略和國產化替代貢獻力量。

賽思晶片智造機械手

賽思作為國內少數可以提供完整端到端解決方案的時頻研發設計公司，擁有時頻全產品系列線。主要產品包括高精度時鐘晶片、晶振、各類NTP/PTP時間伺服器、子母鐘系統、北斗共視裝置、衛星智慧分路系統、時空安全隔離裝置、授時板卡/模組、時統系統、測試平臺及軟體等。

產品及解決方案實現全行業覆蓋，包括元宇宙、VR/AR、人工智慧、區塊鏈、5G通訊、工業物聯網、北斗衛星導航、電力能源、金融證券、航空航天、科研院校、生物醫療、大資料、高階製造、汽車自動駕駛等領域。憑藉自身過硬的研發創新能力一舉開創了國內乃至全球多個領域時頻同步方案的第一。

未來，賽思將持續發力，立足博士後工作站、佔比員工人數60%以上的研發團隊，以及高校合作研發團隊，聚合多方新鮮創新力，引領時頻智造，為客戶構建更加精準的世界，讓世界看見中國時頻芯力量！

關注賽思電子，獲取更多時頻新鮮資訊

*文中部分圖片源自網路，侵刪