IC先生：晶体振荡器与谐振器区别关系

在电子领域中，有各种各样的谐振器用于大量应用。在那些谐振器列表中，两种主要使用的材料是石英晶体和陶瓷（制造陶瓷谐振器）。石英晶体用于晶体振荡器，陶瓷用于陶瓷谐振器。它们都具有相同的目的，即在向它们提供输入电压时通过振动产生振荡频率。但是它们两者也有一些差异，下面IC先生网简单给大家介绍下，以便将它们分开并且因此它们具有不同的应用程序。

什么是晶体振荡器？

振荡器是一种在调谐电路的帮助下产生频率的电路，产生的频率称为振荡频率。类似地，晶体振荡器是一种电子电路或设备，用于在晶体而不是调谐电路的帮助下产生稳定的频率。晶体振动时，它就像一个谐振器，因此会产生振荡频率。谐振器电路使用晶体产生振荡，因此得名晶体振荡器。晶体振荡器的符号及电路如下图所示：

在电子领域中，有各种各样的谐振器用于大量应用。在那些谐振器列表中，两种主要使用的材料是石英晶体和陶瓷（制造陶瓷谐振器）。石英晶体用于晶体振荡器，陶瓷用于陶瓷谐振器。它们都具有相同的目的，即在向它们提供输入电压时通过振动产生振荡频率。但是它们两者也有一些差异，这将它们分开并且因此它们具有不同的应用程序。

什么是晶体振荡器？

振荡器是一种在调谐电路的帮助下产生频率的电路，产生的频率称为振荡频率。类似地，晶体振荡器是一种电子电路或设备，用于在晶体而不是调谐电路的帮助下产生稳定的频率。晶体振动时，它就像一个谐振器，因此会产生振荡频率。谐振器电路使用晶体产生振荡，因此得名晶体振荡器。晶体振荡器的符号及电路如下图所示：

什么是陶瓷谐振器？

类似于晶体振荡器，陶瓷谐振器也是一种电子电路或用于借助陶瓷作为谐振压电材料来产生振荡频率输出的装置。该材料可以有两个或多个电极，当连接到振荡器电路时，这些电极会产生机械振动，从而产生特定频率的振荡信号。谐振器的电路类似于晶体振荡器的电路，如下所示：

当谐振器工作时，由于压电材料即陶瓷，机械振动会产生振荡电压，然后振荡电压作为输出连接到电极。在逆压电效应的情况下使用逆概念。

晶体振荡器与谐振器

虽然它们都有相同的工作过程并产生频率振荡作为输出，但它们在性能上存在一些差异，因此在许多情况下振荡器已经取代了谐振器，它们的差异包括：

频率范围- 晶体振荡器的 Q 值比陶瓷谐振器高得多，因此晶体振荡器的频率范围为 10 kHz – 100 MHz，而陶瓷谐振器的频率范围为 190 kHz – 50 MHz

输出- 晶体振荡器提供高稳定性频率输出，陶瓷谐振器还提供与晶体振荡器相比不太好的稳定性输出。在输出频率精度方面，晶体振荡器提供比陶瓷谐振器更精确的输出，陶瓷谐振器对温度等参数是敏感元件。振荡器的精度为 10ppm-1000ppm，而谐振器的精度为 0.1% - 1%。

参数影响- 对于陶瓷谐振器，陶瓷材料的厚度将决定输出谐振频率，而对于晶体振荡器，谐振频率输出取决于材料的尺寸、形状、弹性和声速。晶体振荡器对温度的依赖性非常低，即即使温度发生变化，它们也非常稳定，而陶瓷谐振器对温度的依赖性比晶体振荡器大一些。对于石英晶体振荡器，输出特性取决于振动模式和切割晶体的角度，而在谐振器中主要是厚度。

容差和灵敏度- 晶体振荡器对冲击和振动的容忍度较低，而陶瓷谐振器相对具有较高的容忍度。晶体振荡器具有低 ESD（静电放电）耐受性，而陶瓷谐振器具有高 ESD 耐受性。振荡器比谐振器更灵敏，灵敏度可以用辐射来比较。石英具有 0.001% 的频率容差，而 PZT 具有 0.5% 的容差。

电容器依赖性- 谐振器可能有内部电容器或有时需要外部电容器，而振荡器需要外部电容器，它们的值取决于设计使用的晶体。

使用的材料- 晶体振荡器由石英制成，作为压电谐振器材料，而陶瓷谐振器由钛酸铅锆 (PZT) 制成，它被称为高稳定性压电陶瓷材料。晶体振荡器制造困难，而陶瓷谐振器制造容易。

应用– 陶瓷谐振器用于频率稳定性不重要的微处理器应用，而晶体振荡器可用于从电视到具有电子元件的儿童玩具的所有事物。谐振器适用于低速串行端口通信，而晶体振荡器的频率也可用于支持高速串行通信。谐振器没有可用于高速串行端口通信的频率。在基于时钟的应用方面，谐振器不太适合实时时钟/计时/挂钟，而如果使用可变电容器调谐振荡器可能适合计时/RTC/挂钟，否则预计每年漂移几分钟调整。

晶体振荡器与谐振器关系

晶体振荡器（Crystal Oscillator）和谐振器（Resonator）是密切相关的概念，它们之间存在着紧密的关系。

谐振器是一种电子元件，用于在特定频率下提供电路的谐振。谐振器通常由电感、电容或者电感和电容的组合构成，以产生特定的谐振频率。它可以是被动元件，如LC谐振电路，也可以是主动元件，如晶体谐振器。

晶体振荡器是一种利用晶体谐振器作为谐振元件来产生稳定频率信号的电路装置。晶体振荡器通常由晶体谐振器、放大器和反馈电路组成。晶体谐振器作为谐振元件，提供了稳定且精确的谐振频率。放大器将晶体谐振器输出的信号放大到适当的水平，而反馈电路将一部分输出信号反馈给晶体谐振器，以维持振荡的稳定性。

因此，晶体振荡器是一种利用晶体谐振器作为谐振元件的电路，用于产生稳定的频率信号。晶体谐振器是谐振器的一种，具有特定的谐振频率，并在晶体振荡器中发挥关键作用。

晶体振荡器相对于其他类型的振荡器（如LC振荡器）具有许多优点，包括更高的频率稳定性、更低的相位噪声和更好的温度稳定性。它们在许多电子设备中广泛应用，包括通信设备、计算机、无线电和其他需要精确时钟或频率控制的应用。

什么是陶瓷谐振器？

类似于晶体振荡器，陶瓷谐振器也是一种电子电路或用于借助陶瓷作为谐振压电材料来产生振荡频率输出的装置。该材料可以有两个或多个电极，当连接到振荡器电路时，这些电极会产生机械振动，从而产生特定频率的振荡信号。谐振器的电路类似于晶体振荡器的电路，如下所示：

当谐振器工作时，由于压电材料即陶瓷，机械振动会产生振荡电压，然后振荡电压作为输出连接到电极。在逆压电效应的情况下使用逆概念。

晶体振荡器与谐振器

虽然它们都有相同的工作过程并产生频率振荡作为输出，但它们在性能上存在一些差异，因此在许多情况下振荡器已经取代了谐振器，它们的差异包括：

频率范围- 晶体振荡器的 Q 值比陶瓷谐振器高得多，因此晶体振荡器的频率范围为 10 kHz – 100 MHz，而陶瓷谐振器的频率范围为 190 kHz – 50 MHz

输出- 晶体振荡器提供高稳定性频率输出，陶瓷谐振器还提供与晶体振荡器相比不太好的稳定性输出。在输出频率精度方面，晶体振荡器提供比陶瓷谐振器更精确的输出，陶瓷谐振器对温度等参数是敏感元件。振荡器的精度为 10ppm-1000ppm，而谐振器的精度为 0.1% - 1%。

参数影响- 对于陶瓷谐振器，陶瓷材料的厚度将决定输出谐振频率，而对于晶体振荡器，谐振频率输出取决于材料的尺寸、形状、弹性和声速。晶体振荡器对温度的依赖性非常低，即即使温度发生变化，它们也非常稳定，而陶瓷谐振器对温度的依赖性比晶体振荡器大一些。对于石英晶体振荡器，输出特性取决于振动模式和切割晶体的角度，而在谐振器中主要是厚度。

容差和灵敏度- 晶体振荡器对冲击和振动的容忍度较低，而陶瓷谐振器相对具有较高的容忍度。晶体振荡器具有低 ESD（静电放电）耐受性，而陶瓷谐振器具有高 ESD 耐受性。振荡器比谐振器更灵敏，灵敏度可以用辐射来比较。石英具有 0.001% 的频率容差，而 PZT 具有 0.5% 的容差。

电容器依赖性- 谐振器可能有内部电容器或有时需要外部电容器，而振荡器需要外部电容器，它们的值取决于设计使用的晶体。

使用的材料- 晶体振荡器由石英制成，作为压电谐振器材料，而陶瓷谐振器由钛酸铅锆 (PZT) 制成，它被称为高稳定性压电陶瓷材料。晶体振荡器制造困难，而陶瓷谐振器制造容易。

应用– 陶瓷谐振器用于频率稳定性不重要的微处理器应用，而晶体振荡器可用于从电视到具有电子元件的儿童玩具的所有事物。谐振器适用于低速串行端口通信，而晶体振荡器的频率也可用于支持高速串行通信。谐振器没有可用于高速串行端口通信的频率。在基于时钟的应用方面，谐振器不太适合实时时钟/计时/挂钟，而如果使用可变电容器调谐振荡器可能适合计时/RTC/挂钟，否则预计每年漂移几分钟调整。

晶体振荡器与谐振器关系

晶体振荡器（Crystal Oscillator）和谐振器（Resonator）是密切相关的概念，它们之间存在着紧密的关系。

谐振器是一种电子元件，用于在特定频率下提供电路的谐振。谐振器通常由电感、电容或者电感和电容的组合构成，以产生特定的谐振频率。它可以是被动元件，如LC谐振电路，也可以是主动元件，如晶体谐振器。

晶体振荡器是一种利用晶体谐振器作为谐振元件来产生稳定频率信号的电路装置。晶体振荡器通常由晶体谐振器、放大器和反馈电路组成。晶体谐振器作为谐振元件，提供了稳定且精确的谐振频率。放大器将晶体谐振器输出的信号放大到适当的水平，而反馈电路将一部分输出信号反馈给晶体谐振器，以维持振荡的稳定性。

因此，晶体振荡器是一种利用晶体谐振器作为谐振元件的电路，用于产生稳定的频率信号。晶体谐振器是谐振器的一种，具有特定的谐振频率，并在晶体振荡器中发挥关键作用。

晶体振荡器相对于其他类型的振荡器（如LC振荡器）具有许多优点，包括更高的频率稳定性、更低的相位噪声和更好的温度稳定性。它们在许多电子设备中广泛应用，包括通信设备、计算机、无线电和其他需要精确时钟或频率控制的应用。

审核编辑 黄宇