晶振也即晶體振蕩器，晶振在生活中具備諸多應(yīng)用，如CPU時鐘。對于晶振，并非所有朋友都有所了解，因此在本文中，將對晶振頻率穩(wěn)定性加以介紹，并分析影響石英晶振頻率發(fā)穩(wěn)定性的因素。對于晶振而言，具體影響晶振的頻率穩(wěn)定性四大因素有老化、噪聲、溫度、保持電路、可保持性、磁場、濕度、電源電壓與轟動此類問題。下文就有詳細(xì)介紹到。

晶振頻率穩(wěn)定重要性

        頻率穩(wěn)定性是衡量振蕩器的輸出頻率在工作過程中由于溫度變化而可能發(fā)生的變化。如果頻率漂移超出了應(yīng)用程序的預(yù)期，定時誤差可能會出現(xiàn)。頻率穩(wěn)定性以百萬分之一或ppm表示，相對于特定溫度范圍內(nèi)的標(biāo)稱頻率。晶振的主要特性之一是工作溫度內(nèi)的穩(wěn)定性，其是決定振蕩器價格的重要因素。穩(wěn)定性愈高或溫度范圍愈寬，器件的價格亦愈高。工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的-40～+75℃這個范圍往往只是出于設(shè)計者們的習(xí)慣，倘若-30～+70℃已經(jīng)夠用，那么就不必去追求更寬的溫度范圍。設(shè)計工程師要慎重決定特定應(yīng)用的實際需要，然后規(guī)定振蕩器的穩(wěn)定度，指標(biāo)過高意味著費用越高。

影響晶振的頻率穩(wěn)定性五大因素

1.晶振的老化率

        影響老化的要素有很多，例如：質(zhì)量搬運、晶體受到的應(yīng)力、熱膨脹、裝置受力、鍵合單元、晶振的驅(qū)動電平以及DC偏置等都會影響到晶振的使用期限。老化是由于振蕩器內(nèi)部變化形成的頻率的   系統(tǒng)性變化。晶振經(jīng)過長時間緩慢老化，這導(dǎo)致輸出頻率緩慢漂移。 雖然老化影響頻率范圍只有幾PPM，但對于DTV或機(jī)頂盒這類需精確頻率系統(tǒng)的產(chǎn)品來說特別重要。      

2.晶振的溫度

        不同產(chǎn)品的訴求，對晶振溫度的訴求不一樣。晶振的溫度可分為民、企、工、航天等級別，溫度范圍在-40℃~+150℃，但是隨著升至極端溫度，額定頻率的變化開始增大，有可能達(dá)到幾十ppm，計算等應(yīng)用能夠承受這一點，但是對于導(dǎo)航、雷達(dá)、無線電通信、衛(wèi)星通信等對準(zhǔn)確度與精度要求極高的應(yīng)用來說，則無法接受這種巨大變化。因此，此類應(yīng)用需求在系統(tǒng)中還需增加額外的補(bǔ)償元件。

3. 晶振的激勵電平 

        如果激勵電平偏小，諧振器的長期穩(wěn)定性好。激勵電平過高，晶片振動變強(qiáng)，振動導(dǎo)致溫度升高，頻率穩(wěn)定度隨之降低，嚴(yán)重時晶片會振裂.

4. 晶振的負(fù)載電容 

        晶振必須與變化的負(fù)載匹配。如果晶體兩端的等效電容和標(biāo)稱負(fù)載電容存在差異，晶體輸出的頻率將會和標(biāo)稱工作頻率產(chǎn)生偏差。電路匹配電容CL1 CL2加上電路的雜散電容Cstray，越接近晶體的負(fù)載電容CL，晶體輸出的頻率則越精準(zhǔn)。

5. 晶振的電壓變化

        晶振需要配合使用穩(wěn)壓電源，電壓變化會帶動電阻變化。輸出電壓需要保持在電源的額定值。

做好以下兩點就能確保晶振穩(wěn)定性

1.晶振的輸出頻率

        晶振本身就具備一定的輸出頻率。所需的頻率取決于系統(tǒng)類型和如何使用該振蕩器。晶振是接受輸入電壓，一般是直流電壓，并在某一頻率下產(chǎn)生重復(fù)交流輸出的器件。

2.晶振的頻率范圍

        晶振的穩(wěn)定性是和頻率密切相關(guān)的，晶振的頻率穩(wěn)定性通常是要和具體的要求相關(guān)的，這樣才能夠進(jìn)一步的確定將需要的晶振類型。因此，晶振需要在一定的溫度范圍才能夠真正實現(xiàn)穩(wěn)定。