FCom解读热敏晶振与温补晶振：从结构到原理，从差异到使用条件

 

一、结构组成

1. 热敏晶振：在普通贴片晶振的基础上增加了一颗热敏电阻和变容二极管，利用变容二极管的容变功能并结合热敏的传感功能而形成。
2. 温补晶振：由石英晶体振荡电路和温度补偿网络两部分组成。温度补偿网络可以分为直接补偿型和间接补偿型。

 

二、工作原理

1. 热敏晶振：其工作原理是基于温度对晶体振荡器频率的影响。通过感应周围环境温度，热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化，从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。
2. 温补晶振：主要利用附件的温度补偿电路减少环境温度对振荡频率的影响。直接补偿型温补晶振通过热敏电阻等温度传感元件组成的补偿电路，将温度和电压的变化转换为数字量，再通过 A/D 变换器实现自动温度补偿；间接补偿型温补晶振则利用热敏电阻等温度传感元件组成的补偿电路，将温度和电压的变化转换为数字量，通过 A/D 变换器实现自动温度补偿。

 

三、相似点

1. 频率稳定性：热敏晶振和温补晶振都能在一定程度上补偿温度变化对频率的影响，提高频率的稳定性。
2. 应用场景：两者都可应用于对频率稳定性有要求的场合，如通信、导航等领域。

 

四、区别

1. 精度：温补晶振的精度通常在±0.5ppm 以内，而热敏晶振的精度一般为±10ppm。因此，温补晶振在对频率精度要求较高的场合更适用。
2. 稳定性：温补晶振在高温差环境下也能保持稳定的频率输出，而热敏晶振的稳定性可能会受到一定影响。
3. 成本：温补晶振的成本相对较高，电路也比较复杂；而热敏晶振的成本较低，电路简单。
4. 应用场景：虽然两者都可应用于通信、导航等领域，但在一些对频率精度要求极高的场合，如高精度的通信设备、卫星导航等，温补晶振是更好的选择；而在一些对频率精度要求不太高的场合，如消费类电子产品等，热敏晶振则可以满足需求。

 

五、使用条件

1. 可以用热敏晶振替换温补晶振的条件：当对频率精度要求不高，且成本是主要考虑因素时，可以使用热敏晶振替换温补晶振。例如，在一些低端的消费类电子产品中，如电子温度计、闹钟等，可以使用热敏晶振来满足基本的频率稳定需求。
2. 不可以用热敏晶振替换温补晶振的条件：当对频率精度要求较高，或者工作环境温度变化较大时，不建议使用热敏晶振替换温补晶振。例如，在通信、导航等领域，需要高精度的频率信号，此时温补晶振是更好的选择。