外置晶振在高温下频偏会增大吗？

外置晶振的频率偏移通常会随着温度变化，高温是导致频偏增大的主要原因之一。这几乎是所有基于石英晶体的振荡器的固有特性。
温 测 曲 线 图

 

 

为了直观理解，下图展示了一条典型的晶振频率-温度曲线：

 

从上图可以看出，在常温（25℃）附近频偏最小，而随着温度向两端（特别是高温端）变化，频率偏差会显著增大。

 

温度稳定性如何量化
 

晶振应对温度变化的稳定性，通常用 “温度稳定性” 这个关键参数来描述，单位是 ppm（百万分之一）。它定义了在特定温度范围内，频率相对于基准温度（通常为25℃）的最大允许偏差。

 

 

如何应对高温频偏
 

选型与设计建议

1.根据应用要求选择合适的晶振类型

对于蓝牙、Wi-Fi等无线通信，必须确保频偏在协议允许范围内（如蓝牙要求±40ppm以内），应选择高稳定性的TCXO或至少是±10ppm的高频晶振。

对于车载、工业等宽温环境应用，需确保所选晶振的整个工作温度范围覆盖你的应用极限，并留有余量。

下图梳理了应对高温频偏的选型决策路径：

2.注意“总频偏”的概念

实际系统中的频率误差是初始精度、温度稳定性、老化率、负载匹配误差等多种因素的总和。例如，一个标称为±10ppm的晶振，在高温下可能仅温度一项就贡献了+15ppm的偏移，如果再叠加上其他误差，很容易超标。

3.优化PCB布局与散热

将晶振远离发热源（如CPU、电源芯片）。

保证晶振及相关电路有良好的接地和散热，避免因自身温升加剧频偏。

 

高温下频偏增大是必然的物理现象。关键在于根据你的应用场景、温度范围和对频率精度的要求，选择合适类型的晶振，并在设计时系统性地考虑所有误差来源。