區(qū)分晶體和晶振的方法介紹

這個(gè)問(wèn)題，困擾著大部分剛參加工作的硬件工程師。

名字不一樣

晶體，就是晶體，Crystal。簡(jiǎn)寫為XTAL

晶振，是晶體振蕩器，Crystal Oscillator。簡(jiǎn)寫為XO

一個(gè)沒(méi)供電，一個(gè)有供電

晶體自己振不起來(lái)，需要加外部電路才能輸出時(shí)鐘信號(hào)（需要用晶體的芯片內(nèi)部都有振蕩電路 ）

晶振只要通電就能振蕩，并輸出時(shí)鐘信號(hào)。其內(nèi)部自帶振蕩電路。

有時(shí)候晶體被叫做無(wú)源晶體，晶振被叫做有源晶體。雖然這個(gè)說(shuō)法不夠準(zhǔn)確，但也足夠形象的體現(xiàn)出晶體和晶振的差別：晶體不需要供電，晶振需要供電。

一個(gè)雙端輸出，一個(gè)單端輸出

硬件電路設(shè)計(jì)上的區(qū)別：晶體沒(méi)有供電，但有輸入和輸出兩個(gè)腳。晶振有供電，只有一個(gè)輸出 。

一個(gè)沒(méi)方向，一個(gè)有方向

晶體沒(méi)有方向，正著反著都能焊都能用。晶振有方向，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)輸出腳，焊反了就輸出不到芯片了。

雖然在使用晶體的芯片上會(huì)標(biāo)注XTAL_IN和XTAL_OUT，但只是針對(duì)芯片內(nèi)部起振電路而標(biāo)的，和外部的晶體沒(méi)關(guān)系。晶體本身就是個(gè)薄片片，正著反著的壓電效應(yīng)都一樣。

使用晶振的芯片上一般會(huì)標(biāo)注XTAL_IN或者只標(biāo)XTALCLOCK之類的標(biāo)識(shí)，只有一個(gè)腳?？傊丫д竦妮敵瞿_接上去就好了。

兩個(gè)腳的一定是晶體，4個(gè)腳的兩者都有可能

晶體，只需要一個(gè)薄片狀的水晶片就可以振蕩起來(lái)。所以一個(gè)水晶片的兩個(gè)腳，就是晶體的最少的引腳。小尺寸的帶2個(gè)地腳，用于把晶體的外殼接地屏蔽。

晶振，至少需要電源、地、時(shí)鐘輸出，至少要三個(gè)腳。再來(lái)一個(gè)壓控腳，就是4個(gè)腳了。

看下面幾張電路圖，就能明顯的看出來(lái)差別了。

↑ 雙頻WIFI模塊使用的37.4MHz晶體，外置負(fù)載電容。（有些芯片把負(fù)載電容內(nèi)置了，就不需要加外面的了）（不同的晶體對(duì)負(fù)載電容的要求不同！）

↑ 驍龍625平臺(tái)使用的也是晶體，雖然手機(jī)平臺(tái)使用溫補(bǔ)晶振（TCXO）會(huì)更好一些，但是高通還是特立獨(dú)行的使用了帶有溫度反饋的晶體，結(jié)合內(nèi)部的振蕩電路和算法，自己搭了一個(gè)溫補(bǔ)晶振。 沒(méi)錯(cuò)，高通就是這么喜歡跟別人不一樣。

↑ Broadcom的GPS芯片，有源26M晶振。帶溫補(bǔ)功能。GPS對(duì)頻率準(zhǔn)確性要求很高，需要帶溫度補(bǔ)償，才能保證信號(hào)精度。

↑ 聯(lián)芯1860C純國(guó)產(chǎn)4G通信平臺(tái)，LTE通信對(duì)射頻信號(hào)準(zhǔn)確性要求也很高，所以也是溫補(bǔ)晶振。通過(guò)RF_AFC引腳可以控制晶體的輸出頻點(diǎn)，能夠校正和基站之間的頻率差異。

上圖的GPS之所以不需要壓控（VC），是因?yàn)镚PS的頻段比4G窄，用不著。

晶體和晶振用起來(lái)有什么區(qū)別？

其實(shí)沒(méi)多大區(qū)別，主要芯片的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)成自帶振蕩電路的，用晶體就好了。設(shè)計(jì)成不帶內(nèi)部震蕩電路的，就要用晶振了。

需要控制頻率的地方使用壓控振蕩器（VCXO），能夠調(diào)節(jié)晶體的震蕩頻率。（如上圖4G信號(hào)發(fā)射的部分）

需要寬溫度范圍使用、或者對(duì)精度要求高的，要用溫補(bǔ)晶振（TCXO）。（如上圖GPS和驍龍芯片）
編輯：hfy