晶振知识：什么是晶振精度？对电路有什么影响？

 

  晶振的精度是衡量其频率稳定性的重要指标，指在温度为25℃条件下晶振正常工作时输出的频率工差范围，通常以ppm(parts per million)表示即“PPM”。这意味着晶振的频率每百万分之一的偏差，如果以±10ppm的精度为例，意味着每秒钟的工作频率在同一地方每天会发生10×10−610 \times 10^{-6}10×10−6的变化。

 

  要计算晶振的精度，需要将其实际频率与标称频率进行比较。在实际应用中，将晶振与标准频率源进行比较，可以获得晶体振荡器的实际偏差。然后通过将实际偏差除以标称频率并乘以106ppm，即可得到晶振的精度。

 

  例如，如果一个晶振的标称频率为24MHz，实际频率为24.000188Hz，那么它的精度为(24.000188-24)/24×106ppm，即7.8ppm。

 

  常见的晶振精度一般分为：±10PPM、±20PPM、±30PPM。需要指出的是上述数值越小，说明晶振的精度越高(如：±10PPM的晶振精度大于±30PPM的晶振精度)，即晶振在工作状态输出给芯片的频率信号越准确，晶振价格相对也会越贵。而TROQ创捷电子无源晶振精度可达±5PPM。

 

  晶振的精度对电子产品，尤其是对时间精度有高要求的设备，如汽车电子设备、网络通信设备和物联网设备等，有直接的影响。包括以下方面

 

  1. 计时信号稳定性：如果石英晶振的精度不够高，会导致计时信号不稳定，从而影响设备的性能和可靠性。例如，在汽车发动机控制系统中，石英晶振的精度会影响喷油嘴、点火线圈等部件的准确控制。如果石英晶振的精度不够高，会导致喷油嘴和点火线圈的点火时间不准确，从而影响发动机的动力性、经济性和排放性能。

  2. 系统响应速度：在安全系统中，石英晶振的精度也会影响安全气囊的打开时间和碰撞传感器的响应速度。如果石英晶振的精度不够高，会导致安全气囊无法及时打开或者误打开，从而对乘客造成伤害。

  3. 温度变化：晶振频率会随着温度的变化而产生波动，导致在不同的温度下，晶振的频率会有所不同，从而影响守时精度。

  4. 电源电压稳定性：晶振的频率也会随着电源电压的变化而波动，因此电源电压的稳定性对守时精度有重要影响。

  5. 晶体质量：晶振所使用的晶体质量直接决定了其频率的精度和稳定性，因此选择高质量的晶体对于提高守时精度尤为重要。

  6. 电路设计：晶振与其周围的电路设计密切相关，若电路存在杂散信号或抖动现象，都会影响晶振的频率和守时精度。

 

  为了确保设备的性能和可靠性，了解如何计算晶振的精度可以帮助您更好地选择和使用晶体振荡器。特别是在高精度测量和稳定控制系统中，晶振的精度对整个系统的性能和稳定性至关重要。因此，正确计算晶振的精度对于设计人员和应用工程师来说是非常重要的。