贴片晶振的崛起之路与压电历史
来源：http://www.ftklrm.cn 作者：kangbidz 2012年10月20
雅克·居里与皮埃尔·居里可能很多人都不认识这两位，但是只要是晶振这个行业中的人都应该知道这两位名人，他们是压电石英晶体与压电效应的最早发现者。后来人们不断的摸索与研究频率接收信号这一重大发现登上了历史的舞台，在第一次世界大战中石英晶体谐振器在声纳中的应用，彻底轰动了电子世界。而后在1917年法国著名物理学家保罗·朗之万发明第一个晶体控制的电子式振荡器，这也促进了石英晶体振荡器在战争中的重大作用。
到今天为止不管是直插式晶体或者贴片式晶体都越来越精确，越小型化。就拿手机来说一个小小的东西只要有频率信号输出就可以听到千里之外朋友的声音，这是电子信息化的魅力所在，本来之前晶振是大个的为了迎合小型产品需求，现在的贴片晶振是越做越小型化，像2.0*1.6这款体积的晶体来说，已经是超薄的晶体了。还有贴片晶振的几个主要特点1.高精度和高稳定度、2.低噪声，低抖动，高频化、3.低作用，快速启动，低电压工作。
贴片晶振的分类
贴片晶振也叫做SMD晶振也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振和有源晶振（谐振）的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。石英晶体振荡器和石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。石英晶体振荡器是利用石英晶振的压电效应来起振，而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。振荡器直接应用于电路中，谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。振荡器比谐振器多了一个重要技术参数：谐振电阻（RR），谐振器没有电阻要求。RR的大小直接影响电路的性能，因此这是各商家竞争的一个重要参数。
贴片晶振的主要参数
总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率和给定标称频率的最大偏差。总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。
频率稳定度：任何晶振，频率不稳定是绝对的，程度不同而已。一个晶振的输出频率随时间变化的曲线。曲线中表现出频率不稳定的三种因素：老化、飘移和短稳。
开机特性（频率稳定预热时间）：指开机后一段时间(如5 分钟)的频率到开机后另一段时间(如1 小时)的频率的变化率。表示了晶振达到稳定的速度。这指标对经?？氐囊瞧魅缙德始频群苡杏谩?br /> 频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，石英晶体振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的，因此，其频率偏移的速率叫老化率，可用规定时限后的最大变化率（如±10ppb/天，加电72 小时后），或规定的时限内最大的总频率变化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来表示。
晶体老化是因为在生产晶体的时候存在应力、污染物、残留气体、结构工艺缺陷等问题。应力要经过一段时间的变化才能稳定，一种叫“应力补偿”的晶体切割方法（SC 切割法）使晶体有较好的特性。
短稳：短期稳定度，观察的时间为1 毫秒、10 毫秒、100 毫秒、1 秒、10 秒。晶振的输出频率受到内部电路的影响(晶体的Q 值、元器件的噪音、电路的稳定性、工作状态等)而产生频谱很宽的不稳定。测量一连串的频率值后，用阿伦方程计算。相位噪音也同样可以反映短稳的情况(要有专用仪器测量)。
重现性：定义：晶振经长时间工作稳定后关机，?；欢问奔鋞1(如24 小时)，开机一段时间t2(如4 小时)，测得频率f1，再?；欢问奔鋞1，再开机同一段时间t2，测得频率f2。重现性=(f2-f1)/f2。
频率压控范围：将频率控制电压从基准电压调到规定的终点电压，晶体振荡器频率的最小峰值改变量。
频率压控线性：和理想（直线）函数相比的输出频率-输入控制电压传输特性的一种量度，它以百分数表示整个范围频偏的可容许非线性度。
作者—康比电子
到今天为止不管是直插式晶体或者贴片式晶体都越来越精确，越小型化。就拿手机来说一个小小的东西只要有频率信号输出就可以听到千里之外朋友的声音，这是电子信息化的魅力所在，本来之前晶振是大个的为了迎合小型产品需求，现在的贴片晶振是越做越小型化，像2.0*1.6这款体积的晶体来说，已经是超薄的晶体了。还有贴片晶振的几个主要特点1.高精度和高稳定度、2.低噪声，低抖动，高频化、3.低作用，快速启动，低电压工作。
贴片晶振的分类贴片晶振也叫做SMD晶振也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振和有源晶振（谐振）的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。石英晶体振荡器和石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。石英晶体振荡器是利用石英晶振的压电效应来起振，而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。振荡器直接应用于电路中，谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。振荡器比谐振器多了一个重要技术参数：谐振电阻（RR），谐振器没有电阻要求。RR的大小直接影响电路的性能，因此这是各商家竞争的一个重要参数。
贴片晶振的主要参数
总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率和给定标称频率的最大偏差。总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。
频率稳定度：任何晶振，频率不稳定是绝对的，程度不同而已。一个晶振的输出频率随时间变化的曲线。曲线中表现出频率不稳定的三种因素：老化、飘移和短稳。
开机特性（频率稳定预热时间）：指开机后一段时间(如5 分钟)的频率到开机后另一段时间(如1 小时)的频率的变化率。表示了晶振达到稳定的速度。这指标对经?？氐囊瞧魅缙德始频群苡杏谩?br /> 频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，石英晶体振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的，因此，其频率偏移的速率叫老化率，可用规定时限后的最大变化率（如±10ppb/天，加电72 小时后），或规定的时限内最大的总频率变化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））来表示。
晶体老化是因为在生产晶体的时候存在应力、污染物、残留气体、结构工艺缺陷等问题。应力要经过一段时间的变化才能稳定，一种叫“应力补偿”的晶体切割方法（SC 切割法）使晶体有较好的特性。
短稳：短期稳定度，观察的时间为1 毫秒、10 毫秒、100 毫秒、1 秒、10 秒。晶振的输出频率受到内部电路的影响(晶体的Q 值、元器件的噪音、电路的稳定性、工作状态等)而产生频谱很宽的不稳定。测量一连串的频率值后，用阿伦方程计算。相位噪音也同样可以反映短稳的情况(要有专用仪器测量)。
重现性：定义：晶振经长时间工作稳定后关机，?；欢问奔鋞1(如24 小时)，开机一段时间t2(如4 小时)，测得频率f1，再?；欢问奔鋞1，再开机同一段时间t2，测得频率f2。重现性=(f2-f1)/f2。
频率压控范围：将频率控制电压从基准电压调到规定的终点电压，晶体振荡器频率的最小峰值改变量。
频率压控线性：和理想（直线）函数相比的输出频率-输入控制电压传输特性的一种量度，它以百分数表示整个范围频偏的可容许非线性度。
作者—康比电子
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