晶振频率稳定重要性-影响晶振的频率稳定性五个因素

        晶振也即晶体振荡器，晶振在生活中具备诸多应用，如CPU时钟。对于晶振，并非所有朋友都有所了解，因此在本文中，将对晶振频率稳定性加以介绍，并分析影响石英晶振频率发稳定性的因素。对于晶振而言，具体影响晶振的频率稳定性四大因素有老化、噪声、温度、保持电路、可保持性、磁场、湿度、电源电压与轰动此类问题。下文就有详细介绍到。

晶振频率稳定重要性

        频率稳定性是衡量振荡器的输出频率在工作过程中由于温度变化而可能发生的变化。如果频率漂移超出了应用程序的预期，定时误差可能会出现。频率稳定性以百万分之一或ppm表示，相对于特定温度范围内的标称频率。晶振的主要特性之一是工作温度内的稳定性，其是决定振荡器价格的重要因素。稳定性愈高或温度范围愈宽，器件的价格亦愈高。工业级标准规定的-40～+75℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯，倘若-30～+70℃已经够用，那么就不必去追求更宽的温度范围。设计工程师要慎重决定特定应用的实际需要，然后规定振荡器的稳定度，指标过高意味着费用越高。

影响晶振的频率稳定性五大因素

1.晶振的老化率

        影响老化的要素有很多，例如：质量搬运、晶体受到的应力、热膨胀、装置受力、键合单元、晶振的驱动电平以及DC偏置等都会影响到晶振的使用期限。老化是由于振荡器内部变化形成的频率的   系统性变化。晶振经过长时间缓慢老化，这导致输出频率缓慢漂移。 虽然老化影响频率范围只有几PPM，但对于DTV或机顶盒这类需精确频率系统的产品来说特别重要。      

2.晶振的温度

        不同产品的诉求，对晶振温度的诉求不一样。晶振的温度可分为民、企、工、航天等级别，温度范围在-40℃~+150℃，但是随着升至极端温度，额定频率的变化开始增大，有可能达到几十ppm，计算等应用能够承受这一点，但是对于导航、雷达、无线电通信、卫星通信等对准确度与精度要求极高的应用来说，则无法接受这种巨大变化。因此，此类应用需求在系统中还需增加额外的补偿元件。

3. 晶振的激励电平 

        如果激励电平偏小，谐振器的长期稳定性好。激励电平过高，晶片振动变强，振动导致温度升高，频率稳定度随之降低，严重时晶片会振裂.

4. 晶振的负载电容 

        晶振必须与变化的负载匹配。如果晶体两端的等效电容和标称负载电容存在差异，晶体输出的频率将会和标称工作频率产生偏差。电路匹配电容CL1 CL2加上电路的杂散电容Cstray，越接近晶体的负载电容CL，晶体输出的频率则越精准。

5. 晶振的电压变化

        晶振需要配合使用稳压电源，电压变化会带动电阻变化。输出电压需要保持在电源的额定值。

做好以下两点就能确保晶振稳定性

1.晶振的输出频率

        晶振本身就具备一定的输出频率。所需的频率取决于系统类型和如何使用该振荡器。晶振是接受输入电压，一般是直流电压，并在某一频率下产生重复交流输出的器件。

2.晶振的频率范围

        晶振的稳定性是和频率密切相关的，晶振的频率稳定性通常是要和具体的要求相关的，这样才能够进一步的确定将需要的晶振类型。因此，晶振需要在一定的温度范围才能够真正实现稳定。