华昕电子|有源晶振选型和使用指南

有源晶振选型和使用指南
有源晶振的核心特点
 

 

有源晶振（晶体振荡器）集成了晶体和振荡电路，无需外部电路即可输出稳定频率，具备高精度、低抖动和快速启动的优势，适用于对时序要求严格的应用。

 

有源晶振的主要类型


普通晶体振荡器（XO）
 

特点：基础型号，无补偿功能

参数：频率稳定度±10ppm,输出波形:CMOS

应用：消费电子（如智能家居、单片机）。

温度补偿晶振（TCXO）
 

特点：通过温度补偿电路提升稳定性,压控功能可选。

参数：稳定度±0.1ppm~±5ppm，功耗较低（如1~10mA）。

应用：GPS导航、4G/5G基站、工业传感器。

差分晶振（LVDS/LVPECL）
 

特点：输出差分信号，抗干扰强，支持高频（100MHz以上）。

参数：LVDS/LVPECL等差分输出、低抖动0.5pSec。

应用：高速SerDes接口、FPGA时钟源。

恒温晶振（OCXO）
 

特点：恒温槽保持晶体温度恒定，精度最高。

参数：稳定度达±0.001ppb，但功耗高（1~5W），启动时间数分钟。

应用：卫星通信、高端测试仪器。

压控晶振（VCXO）
 

特点：通过电压微调频率，调节范围窄（±100ppm~±200ppm）。

应用：锁相环（PLL）、射频调谐。

 

有源晶振使用指南




 

正弦波和方波晶振可以直接互相替代吗？

不可以！

无源晶振（晶体谐振器）的波形为正弦波；

而有源晶振（晶体振荡器）的波形以方波为主。

正弦波的输出是一个连续且光滑的波形，其频率稳定，适用于一些对波形质量和频率稳定性要求较高的应用，如一些模拟信号应用，如射频应用和精密测量仪器等。

方波的输出功率大，驱动能力强，但是谐波分量丰富，主要应用在数字通信系统时钟上，用来驱动计数电路。

 

有源晶振需要加负载电容吗？

一般情况下，有源晶振应用电路中不需要加负载电容。

注：常规有源晶振内部石英晶体的负载电容为15pF，也有少数有源晶振为30pF或50pF。

举例：有源晶振应用电路范例如下：

在有源晶振应用电路中，内部振荡电路已经完成最佳匹配搭建，一般情况下外部电路不需要再增加负载电容器，如下图所示：

但在抗干扰电路中，在电源输入端及信号输出端会增加负载电容，如下图所示。

 

有源晶振ST脚（脚1）不用时可以悬空吗？

可以。有源晶振ST脚指的是该脚具备待机（Stand by）功能。

如果不需要此功能，该引脚（一般为有源晶振的1号脚）悬空处理即可。

 

有源晶振通常的用法：

一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。

有源晶振的电压输入脚最好不要直连电源，而是通过一个磁珠后接入，这样可大大降低电源噪声对时钟输出频率的影响。有源晶振的电源去耦电容的匹配也很重要，去耦电容一般选三个，容值依次递减。