晶振选型需要注意哪些事项？

晶振根据频点、频差、负载、有源无源、封装、尺寸等多项参数的差异，可以分为成千上万种，的确令人眼花缭乱。那么，在晶振选型方面，我们首先需要注意什么呢？首先是晶振电气参数的选择，晶诺威科技归纳如下八点，仅供参考：

第一点：晶振的频率(Frequency)

如果PCBA上的芯片设计方案已经确定，则必须选择与之相配的频率晶振，否则将导致系统不工作。

 

第二点：负载电容(CL)

首先确认选择的是无源晶振，那么要根据芯片方案所需晶振负载参数，选择对应负载电容参数的晶振。若负载电容选择错误，会导致晶振输出频率严重偏移目标频率，容易造成系统开机不良。

 

第三点：频差范围(Frequency Tolerance)

确认电子产品对晶振输出频率精度的要求。晶振的频差范围一般在±10PPM~±30PPM。电子产品若对晶振频率有高要求，建议选择±10PPM及以上晶振产品，如蓝牙，WIFI设备。

 

第四点：抗电磁干扰性( Anti-EMI)

若电路板上杂散信号过多，无源晶振的频率稳定性会受到不同程度的非规律性的干扰。为了避免造成电子产品系统紊乱，建议选择有源晶振。

 

第五点：对功耗的需求 (low-power consumption)

如果晶振应用在对低功耗有较高要求的电子产品，比如需要通过电池作为电源的智能穿戴，蓝牙耳机、手机等，建议选择小体积、低功耗且精度较高的晶振。

 

第六点：对温度的需求(Temperature)

一般晶振的温度工作范围为：-20℃~+70℃，若电子产品需要容忍更加大程度的温度变化，建议选择温度范围为-40℃~+85℃的宽温晶振，或专门定制温度范围更宽的晶振产品。温度变化范围超出晶振容忍范围，晶振工作时容易发生频率偏移导致不起振现象，造成电子产品无法正常工作。

 

第七点：对体积及尺寸有要求(Size)

一般情况下，晶振体积越大，功耗也会越大。如果电子产品对晶振体积没有要求，则可以选择49S、49SMD系列晶振，该类晶振的特点是体积大，价格相对低，常用在如电脑主板，电视机、电话机等电子产品上。另外，关于圆柱体晶振，鉴于在性价比方面日渐下降，该类产品已经呈现快速退出应用市场的趋势。

 

第八点：晶振输出模式(Frequency output mode)

在选用晶振时，要考虑到电路需要的晶振输出类型，一般分电平输出和差分输出两种类型。电平输出：CMOS是最常用的一种输出类型，而差分输出：LVPECL和LVDS则属于常见的差分输出类型。不同的输出类型之间可不随便变换，特别是差分晶振与普通晶振。

 

其次， 晶振根据封装形式分为直插类（DIP）和贴片类(SMD)。

直插类晶振（DIP）产品的特点是专门用于手焊，无法实现SMT自动贴片。在大部分情况下，在手焊之前，需要根据PCB板的厚度对晶振进行剪腿加工工序。该类产品的优势是价格相对低一些。缺点是手焊过程受人为不可控因素居多（如焊接温度、焊接时间等），容易造成晶振人为破坏导致不良。

 

贴片类晶振(SMD)目前性价比较高，适合SMT产线自动贴片，贴片晶振性能相对更加稳定，对外界温度变化容忍性更强。另外，SMT贴片不仅速度快，大大减少人工成本，也大大避免了因人工造成虚焊的可能性。

 

贴片类晶振(SMD)又分为无源晶振和有源晶振两大类，如果想省去外接电容与无源晶振负载电容的匹配问题，推荐直接采用有源晶振方案，有源晶振则需要注意工作电压和输出波形这两项电气参数。

 

附 ：根据应用领域对晶振的级别需求，也可以这样选型：

1、民用级晶振：通常应用在对成本较敏感且对晶振稳定性要求不太高的小家电、智能玩具类电子产品上，晶振的频差范围一般在±30PPM，工作温度范为-20℃~+70℃。

 

2、工业级晶振：晶振的频差范围一般为±10PPM~±20PPM，工作温度范围为-20℃~+70℃或-40℃~+85℃。晶振需要较好的稳定性及防震性，广泛应用于工业控制板，汽车电子设备，医疗设备，各种仪器仪表等一些容易受到外部环境不稳定性、相对恶劣或者难以定位工作环境的电子产品中。

 

3、汽车级晶振：晶振的频差范围一般为±10PPM，工作温度范围为-40℃~+125℃，其主要性能跟工业级晶振差不多，区别在于接近汽车发动机附近的控制板对工作温度及防震级别要求更严苛。而车载导航，蓝牙等要求则相对没那么严苛，晶振的频差范围一般为±10PPM，工作温度范围为-20℃~+70℃。

 

4、军工级晶振：要求晶振的频差范围在±10PPM以内或更高，比如±0.5PPM,工作温度范围为-40℃~+150℃，稳定性要求极高，要求达到军工GJB实战现场使用标准，主要应用于各类武器及军用设备控制系统中。大部分情况下为了保证质量，每个晶振都要进行长时间的可靠性测试甚至极限的破坏性测试。

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