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        晶振

        有一些電子設備需要頻率高度穩定的交流信號,而LC振蕩器穩定性較差,頻率容易漂移(即產生的交流信號頻率容易變化)。在振蕩器中采用一個特殊的元件——石英晶體,可以產生高度穩定的信號,這種采用石英晶體的振蕩器稱為晶體振蕩器。


        振是石英晶體諧振器(quartzcrystal oscillator)的簡稱,也稱有源晶振,它能夠產生中央處理器(CPU)執行指令所必須的時鐘頻率信號,CPU一切指令的執行都是建立在這個基礎上的,時鐘信號頻率越高,通常CPU的運行速度也就越快。

        只要是包含CPU的電子產品,都至少包含一個時鐘源,就算外面看不到實際的振蕩電路,也是在芯片內部被集成,它被稱為電路系統的心臟。

        周期性輸出信號的標稱頻率(Normal Frequency),就是晶體元件規格書中所指定的頻率,也是工程師在電路設計和元件選購時首要關注的參數。晶振常用標稱頻率在1~200MHz之間,比如32768Hz、8MHz、12MHz、24MHz、125MHz等,更高的輸出頻率也常用PLL(鎖相環)將低頻進行倍頻至1GHz以上。

        輸出信號的頻率不可避免會有一定的偏差,我們用頻率誤差(FrequencyTolerance)或頻率穩定度(Frequency Stability),用單位ppm來表示,即百萬分之一(partsper million)(1/106),是相對標稱頻率的變化量,此值越小表示精度越高。

        比如,12MHz晶振偏差為±20ppm,表示它的頻率偏差為12×20Hz=±240Hz,即頻率范圍是(11999760~12000240Hz)

        另外,還有一個溫度頻差(Frequency Stability vs Temp)表示在特定溫度范圍內,工作頻率相對于基準溫度時工作頻率的允許偏離,它的單位也是ppm。

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