有源晶振和无源晶振有什么区别？

晶振是一种重要的电子元件，广泛应用于各种电子设备中，根据其内部结构和工作原理的不同，晶振又可以分为有源晶振和无源晶振两种类型的晶振。以下是关于有源晶振和无源晶振的主要区别。

工作原理

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无源晶振：英文名称为Crystals，是晶体谐振器的简称，是基于石英晶体的谐振器件。从本质上来说它是一个石英晶体元件，是一个被切割和加工成特定形状和尺寸的石英晶体片。当通过电流给予其激励时，它就会利用石英晶体天然的机电效应来产生一个精确的频率，石英晶体在电场的作用下会产生振荡。我们常用的无源晶振的频率范围在几kHz到几十MHz之间，但特定的应用可能会要求更高或更低的频率。

有源晶振：英文名称为Crystal oscillator，是晶振振荡器的简称，这是一种集成了振荡器电路的晶振器件，它可以直接输出一个稳定的方波信号。其基本工作原理是利用石英晶体的压电效应和振荡器电路的反馈机制。当石英晶体受到外部压力时，它会产生电压，然后振荡器电路将电压反馈并增大，从而维持晶体的振荡。

 

二

结构与封装

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无源晶振：通常较小，封装简单。常见的封装形式有HC-49U等。

 

有源晶振：由于内部包含了振荡器电路，并且内部结构也较为复杂，因此有源晶振的封装通常较大。常见的封装形式包括SMD（表面贴装设备）封装，适用于现代的PCB设计。

 

 

三

输出特性

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无源晶振本身不直接输出方波或正弦波信号，相反，它需要与外部电路（如Pierce振荡器电路）结合使用，以产生振荡输出。当与适当的电路相结合时，晶振将在其固有的谐振频率上产生振荡。

 

有源晶振的主要输出为一个方波信号，具有稳定且精确的频率和幅度，并且方波信号的频率由石英晶体的谐振频率决定，通常在几千赫兹至数十兆赫兹的范围内。而方波信号的幅度通常是 TTL或 CMOS电平。

 

四

电源需求

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无源晶振不需要外部电源供电，但要产生振荡，通常需要与一个外部的振荡器电路配合，而这个电路需要供电。有源晶振需要外部电源供电驱动振荡器电路。有源晶振是由晶体和一个内部的放大器电路组成的，这个放大器电路需要外部供电来驱动，使得晶体产生稳定的振荡。

 

五

应用领域

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无源晶振：无源晶振因为成本低和其简单性，被广泛用于各种电子产品中，如手表、时钟、无线通信设备、计算机等，作为频率参考或时钟源。

 

有源晶振：由于其能够提供准确且稳定的输出频率，所以常用于有源晶振广泛应用于各种电子设备中，特别是需要一个稳定频率参考的应用。例如：通信设备、计算机、工业控制系统、音视频设备等。