常用晶振的技術指標有哪些

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晶振,有源晶振,晶體振蕩器,晶體諧振器,無源晶振,時鐘芯片

常用晶振的技術指標有哪些

作者：揚興科技日期：2025-12-23 瀏覽量：

1、基準頻率：
晶振在完全理想條件下的振蕩頻率。

2、工作電壓：
晶振的工作需要外部提供一定的電源電壓，晶振輸出的時鐘信號上的噪聲與電源再說緊密相關，因此在晶振器件資料上，對電源的質量有一定的要求。

3、輸出電平：
晶振與晶體相比，最為突出的一點就是只要上電，就直接輸出時鐘信號。時鐘信號的電平也多種多樣，支持的電平主要包括：TTL、CMOS、HCMOS、LVCOMS、LVPECL、LVDS等。在選型中，應根據所需時鐘電平的種類選擇相應的晶振。

4、工作溫度范圍：
根據環境溫度要求的不同，應選擇對應的工作溫度范圍。

5、頻率精度：
對應不同的工作溫度范圍，可選擇不同的頻率精度。以±15ppm、-20~70℃為例，其含義是，在-20~70℃溫度范圍內，該晶振輸出頻率相對基準頻率的偏差不會超過15ppm。該參數是晶振的重要參數，包含了由于溫度變化、電源電壓波動、負載變化等因素引起的頻率偏差。

6、老化度：
在恒定的外接條件下測量晶振頻率，頻率精度與時間之間的關系。

7、啟動時間：
從上電到晶振輸出頻率的偏差達到規定的頻率精度所需要的時間。

8、時鐘抖動(Jitter)：
周期抖動(JPER)是實測周期與理想周期之間的時間差。由于具有隨機分布的特點，可以用峰-峰值或均方根(RMS)描述。首先定義門限VTH的時鐘上升沿位于時域的TPER(n)，其中n是一個時域系統，如圖所示。JPER表示為：

其中T0是理想時鐘周期。由于時鐘頻率固定，隨機抖動JPER的均值應該為零，JPER的RMS可表示為：

下圖是周期抖動測量

利用示波器的邊沿觸發和余輝功能，可以粗略的測量信號的抖動。使用該方法的測量并不具有實際意義。(1)隨著測量時間的增加，測得的抖動值將不斷增加，即利用這種測量方法，無法得到確定的抖動值;(2)即使能得到確定的抖動值，這樣的值對電路設計也沒有任何指導意義，只能粗略判斷所使用的晶振的抖動情況。

9、相位噪聲：
在頻域上，數據偏移量用相位噪聲來定義。對于頻率為f0的時鐘信號而言，如果信號上不含抖動，則信號的所有功率應集中在頻率點f0處，由于任何信號都存在抖動，這些抖動有些是隨機的，有些是確定的，分布于相當廣的頻帶上，因此抖動的出現將使信號功率被擴展到這些頻帶上。信號的相位噪聲，就是信號在某一特定頻率處的功率分量，將這些分量連接成的曲線就是相位噪聲曲線。相位噪聲通常定義為在某一給定偏移處的dBc/Hz值，其中dBc是以dB為單位的該功率處功率與總功率的比值。如一個振蕩器在某一偏移頻率處的相位噪聲定義為在該頻率處1Hz帶寬內的信號功率與信號總功率的比值，即在fm頻率處1Hz范圍內的面積與整個噪聲頻率下的所有面積之比。

信號相位噪聲曲線圖

從相位噪聲曲線圖可知，絕大多數抖動都集中在頻率f0附近，距離f0越遠的頻段，抖動能量越小。

以下面的例子為例，說明對時鐘輸入的要求：
RMS JPER(12kHz~20MHz)：0.5ps
相位噪聲(10~100kHz)：-120dBc/Hz
這實際上是兩個要求，一個是要求在頻段12kHz~20MHz內，均方根抖動不能大于0.5ps;另一方面要求在頻段10~100kHz內，任何頻點處的功率譜密度都不能超過-120dBc/Hz。

防止晶振老化的措施晶振的輸出波形有哪些

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