晶振（crystal oscillator）

晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片），石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振；而在封裝內部添加 IC 組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。

▲晶振圖片

晶振是電子電路中最常用的電子元件之一，被譽為“電子設備的心臟”，它是電子產品中最常用的不可或缺的組件，小到手機、電腦，大到導彈、衛星都需要晶體振蕩器。作為（準）PCB設計工程師，關于晶振的知識我們一定要掌握噢~

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晶振的分類

電子線路中的晶體振蕩器分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振的英文名稱不同，無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振蕩器）。

無源晶振：無源晶振是有2個引腳的無極性元件，需要借助于時鐘電路才能產生振蕩信號，自身無法振蕩起來，所以“無源晶振”這個說法并不準確。

無源晶振信號質量較差，通常需要精確匹配外圍電路（用于信號匹配的電容、電感、電阻等），更換不同頻率的晶體時周邊配置電路也需要做相應的調整。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。

有源晶振：有源晶振有4只引腳，是一個完整的振蕩器，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個引腳，分別為VCC（電壓）、GND（地）、OUT（時鐘信號輸出）、NC（空腳）。

有源晶振不需要CPU的內部振蕩器，信號穩定，質量較好，而且連接方式比較簡單（主要做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構成濾波網絡，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復雜的配置電路。

晶振的作用

晶振是時鐘電路中最重要的部件，它的主要作用是向顯卡、網卡、主板等配件的各部分提供基準頻率，它就像個標尺，工作頻率不穩定會造成相關設備工作頻率不穩定，自然容易出現問題。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十，高級的精度更高。

晶振的另一個作用是為系統提供基本的時鐘信號。通常一個系統共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調整頻率的方法保持同步。

晶振電路的PCB設計

位置要選對：晶振內部是石英晶體，如果不慎掉落或受不明撞擊，石英晶體易斷裂破損，所以晶振的放置遠離板邊，靠近MCU的位置布局。

兩靠近：耦合電容應盡量靠近晶振的電源管腳，如果多個耦合電容，按照電源流入方向，依次容值從大到小擺放；晶振則要盡量的靠近MCU。

走線短：所有連接晶振輸入/輸出端的導線盡量短，以減少噪聲干擾及分布電容對晶振的影響。

高獨立：盡可能保證晶振周圍的沒有其他元件。防止器件之間的互相干擾，影響時鐘和其他信號的質量。晶振周圍 1mm 禁布器件，0.5mm 禁布過孔走線，所有晶振下不打過孔（包括地過孔）。

外殼要接地：晶振的外殼必須要接地，除了防止晶振向外輻射，也可以屏蔽外來的干擾。

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