一文教你分辨有源與無(wú)源晶振

在PCB設(shè)計(jì)中，晶振（晶體振蕩器）是非常重要的電子元器件，相信大部分的PCB工程師對(duì)它都不會(huì)陌生。而對(duì)于有源晶振與無(wú)源晶振，很多人卻分不清楚。我們知道，電子線路中的晶體振蕩器分為無(wú)源晶振和有源晶振兩種類型。無(wú)源晶振與有源晶振的英文名稱不同，無(wú)源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。

一、無(wú)源晶振

無(wú)源晶振是有2/4個(gè)引腳的無(wú)極性元件，需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號(hào)，自身無(wú)法振蕩起來(lái)，所以“無(wú)源晶振”這個(gè)說(shuō)法并不準(zhǔn)確，應(yīng)該叫晶體諧振器。

無(wú)源晶振參考電路

無(wú)源晶振信號(hào)質(zhì)量較差，通常需要精確匹配外圍電路（用于信號(hào)匹配的電容、電感、電阻等），更換不同頻率的晶體時(shí)周邊配置電路也需要做相應(yīng)的調(diào)整。一般建議采用精度較高的石英晶體，盡可能不要采用精度低的陶瓷晶體（除了某些特殊要求，抗壓等）。

二、有源晶振

有源晶振有4只引腳，是一個(gè)完整的振蕩器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件，因此體積較大。有源晶振的封裝有4個(gè)引腳，分別為VCC（電壓）、GND（地）、OUT（時(shí)鐘信號(hào)輸出）、NC（空腳）。

有源晶振參考電路

有源晶振不需要CPU的內(nèi)部振蕩器，信號(hào)穩(wěn)定，質(zhì)量較好，而且連接方式比較簡(jiǎn)單（主要做好電源濾波，通常使用一個(gè)電容和電感構(gòu)成濾波網(wǎng)絡(luò)，輸出端用一個(gè)小阻值的電阻過(guò)濾信號(hào)即可），不需要復(fù)雜的配置電路。

有源晶振和無(wú)源晶振的區(qū)別

1、有源晶振比較貴，但是有源晶振自身就能震動(dòng)。而無(wú)論是無(wú)源晶振，還是有源晶振，都有自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)所在，若考慮產(chǎn)品成本，建議可以選擇無(wú)源晶振電路；若考慮產(chǎn)品性能，建議選擇有源晶振電路，省時(shí)方便也能保證產(chǎn)品性能。

2、無(wú)源晶振最高精度為5ppm，而有源晶振的精度則最高可以達(dá)到0.1ppm。精度越高，頻率穩(wěn)定性也更好。有源晶振在穩(wěn)定性上要?jiǎng)龠^(guò)無(wú)源晶振，但也有自身小小的缺陷，有源晶振的信號(hào)電平是固定，所以需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差。

3、有源晶振一般4個(gè)腳，一個(gè)電源，一個(gè)接地，一個(gè)信號(hào)輸出端，一個(gè)NC（空腳）。有個(gè)點(diǎn)標(biāo)記的為1腳，按逆時(shí)針（管腳向下）分別為2、3、4。

4、無(wú)源晶振有2個(gè)引腳，需要借助于外部的時(shí)鐘電路(接到主IC內(nèi)部的震蕩電路)才能產(chǎn)生振蕩信號(hào)，自身無(wú)法振蕩。