鐘振

有源晶體諧振器稱為時鐘振盪器，簡稱鐘振，是由外殼、玻璃絕緣珠、玻璃支承珠、基座、晶體和振盪電路、引線組成的。

石英晶體振盪器是將具有壓電效應的石英晶體諧振器和振盪電路、溫控電路集成在一起，加電即有頻率信號輸出的頻率源器件，被廣泛套用於衛星電子系統上為 CPU、 DSP 等處理器以及 A/D、 D/A轉換器提供時鐘頻率信號，是衛星電子系統的核心部件，其種類包括鐘振、溫補型、壓控型和恆溫型等。石英晶振內部的振盪電路、溫控電路主要由半導體積體電路和分立器件組成，而空間輻射環境中的帶電粒子會對這些積體電路造成電離輻射損傷，引起其參數特性發生變化，導致振盪電路的振盪、分頻和濾波功能失效，造成石英晶振的輸出頻率信號幅度下降或無信號輸出，最終導致衛星電子系統出現工作時序紊亂、數據處理出錯等現象，因此，開展石英晶振的輻射效應研究，對於確保其在空間輻射環境中的可靠工作具有重要意義。

基本介紹

• 中文名：鐘振
• 外文名：Clock Oscillators;

介紹

解釋

鐘振就是時鐘晶振,石英晶體振盪器的俗稱.分為貼片和外掛程式的,其中貼片的有7*5mm,5*3.2mm,3*2.5mm的.外掛程式的分全尺寸和半尺寸.都是4個腳,工作電壓有3.3V和5V的,輸出波形有方波和正弦波.

1.晶振

2.晶體諧振器

從概念上看，晶體諧振器一般有以下幾類：

3.晶體振盪器

頻率介紹

鐘振目前有固定頻率和可程式頻率兩種。固定頻率一經成型，頻率不可改變。可程式類型的可以更改一次頻率，節約了成本。

MEMS鐘振，採用了全矽設計，採用工業標準的、低成本塑模封裝技術，封裝成本還不到石英晶體的一半。封裝尺寸包括7.0×5.0mm, 5.0×3.2mm, 3.2×2.5mm，2.5×2.0mm，還可做到2.0×1.6mm甚至更小。MEMS鐘振的價格已經能與晶振匹敵。頻率可程式，範圍1~150MHz。寬工作電壓，1.8V-3.6V任意電壓均可正常工作。輸出穩定的波形，無需增加濾波電路。

概念的區分

晶振

從概念上看，晶振：即所謂晶體諧振器（簡稱晶體）和晶體時鐘振盪器（簡稱鐘振）的統稱。不過由於在消費類電子產品中，諧振器用的更多，所以一般的概念中把晶振就等同於諧振器理解了。

晶體諧振器

即通常在人們口頭上，晶體諧振器-->晶振-->晶體，晶體時鐘振盪器-->鐘振。

從概念上看，晶體諧振器一般有以下幾類：

Ceramic Resonator:陶瓷諧振器。一般為兩個腳的陶瓷封裝，其內部為RC諧振，輸出的為正弦波。

Crystal Resonator:稱石英晶體諧振器。一般為兩個腳的金屬封裝，輸出波形為正弦波。

以上兩種使用起來基本相同，只不過Crystal是靠內部的石英晶體來起振的，精度較高，抗干擾要好，用在 要求較高的場合。Ceramic與Crystal的兩個腳是要再加電容接地的，此電容稱為Load Capacitance(簡稱CL）。有一種將電容集成在諧振器裡面的，這樣就會有三個腳，中間一個腳是接地的，這時就稱為內置電容式諧振器，功能還是一 樣。Ceramic與Crystal都不需要再外加電源，因此都是無源諧振器。由於它們輸出的都是正弦波，是不能用來直接驅動IC的，一般在IC內部還有 附加的電路，將正弦波再轉化為方波。

由於石英晶體諧振器（Crystal Resonator）使用比較多，在人們口頭上，石英晶體諧振器-->晶體諧振器-->晶振-->晶體。

晶體振盪器

晶體振盪器（Oscillator）:這是一種檔次較高的振盪器，一般為四個腳的金屬封裝，是要外接電源（通常為5V/3.3V/2.5V），因此也可以稱為有源振盪器。輸出波形為方波，因此可以直接用來驅動IC工作。這種振盪器都是用在精度要求高，IC內部無附加振盪電路的場合。

二者區別

諧振器和鐘振(振盪器)的區別在於：諧振器是最簡單的沒有任何補償的振盪器，而我們通常說的鐘振是由一個諧振器加上ic組成一個迴路而實現其自身的 功能。以 VCXO為例：壓控晶體振盪器（VCXO）是通過紅外加控制電壓使振盪頻率可變或是可以調製的石英晶體振盪器。VCXO主要由石英諧振器、變容二極體和振 盪電路組成，其工作原理是通過控制電壓來改變變容二極體的電容，從而“牽引”石英諧振器的頻率，以達到頻率調製的目的。VCXO大多用於鎖相技術、頻率負 反饋調製的目的。

總結

從人們口頭稱謂上來看，二者的區別：

晶振: 石英晶體(crystal), 還需要反向器、負載電容(loading capacitor)形成正反饋才可組成振盪器。從結構上看，晶振就是在晶片的兩側鍍上電極後，直接引出而已，一般有2條引線，屬於無源的。

鐘振: 石英晶體振盪器(oscillator), 是把以上三部分集成起來。鐘振一般四隻引腳，有電源、地和時鐘輸出引腳，另一隻引腳有的是NC，有的是down，起控制作用。內部有晶體和振盪電路，頻率已校準。特點：套用方便、頻率穩定、電磁輻射少。但價格比晶振貴些。從結構上看，振盪器是晶片的兩側鍍上電極後，與一定的控制電路相連線，然後再引出，一般有4條引線，屬於有源器件。

附錄

又有一種按照有源與無源來劃分二者之間的區別，其實都是一樣，只是關注的區別點不同而已。

1) 無源晶體----無源晶體需要用IC片內的振盪器，在datasheet上一般有建議的連線方法。無源晶體沒有電壓的問題，信號電平是可變的，也就是說是 根據起振電路來決定的，同樣的晶體可以適用於多種電壓，可用於多種不同時鐘信號電壓要求的晶片上，而且價格通常也較低。

2) 有源晶振---有源晶振不需要IC的內部振盪器，信號質量好，比較穩定，而且連線方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構成的PI型 濾波網路，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要複雜的配置電路。有源晶振通常的用法：一腳懸空（有的接控制端），二腳接地，三腳接輸出，四腳 接電壓。相對於無源晶體，有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價格高。

衝壓及分析

有源晶體諧振器稱為時鐘振盪器，簡稱鐘振，是由外殼、玻璃絕緣珠、玻璃支承珠、基座、晶體和振盪電路、引線組成的。鐘振基座衝壓件材料為10、12優質碳素結構鋼或日本進口spcc鋼板，材料厚t=1.5mm。

衝壓加工難點：①在4個引線孔中，有一個接地引線需要在厚1.5mm板上衝出ϕ0.5mm孔；②為了保證基座與外殼電阻焊接密封性，在基座，0.45mm的周邊擠壓出76°、高0.16mm、寬0.25mm的三角形凸包。

通過以上難點分析，根據10、12優質碳素結構鋼塑性好特點，可在厚1.5mm板上先衝出ϕ1.5×1.0mm的深窩，然後在剩下的0.5mm厚板上衝出ϕ0.5mm孔。基座0.45mm的周邊和76°、高0.16mm、寬0.25mm的三角形凸包通過擠壓方式獲得，因此可以採用衝壓加工方式生產。

鐘振基座生產過程為：①下料:一般是將寬800～1,000mm的卷料經過圓盤剪剪成寬42mm以下的窄卷料：②衝壓：窄卷料經校直由步進送料器送到高速沖床衝壓；③研磨：經過離心拋光機研磨，去除基座毛刺稜角；④烘乾：去除研磨拋光時的水分；⑤鍍鎳：經化學鍍鎳，基座鍍上厚度4～7μm鎳層，防止腐蝕生鏽；⑥清洗、烘乾：去除化學鍍鎳溶液和水分。在排樣設計時，通過降低材料費用來降低鐘振基座的成本。