标签: 晶振替换

在频率相同的情况下，不同尺寸的晶振替换是可行的。凯擎小妹建议您全面考虑各项技术参数和应用要求，以确保替换后的系统可以稳定可靠的运行。 晶振利用石英晶体的 压电效应 来产生振荡信号。当施加电压时，石英晶体会发生机械变形，反之亦然。 这种特性使得石英晶体能够在特定频率下产生稳定的振荡信号。晶振的频率由其物理尺寸和切割方式决定，因此在选择和替换晶振时，频率匹配是首要考虑的因素。此外，晶振的尺寸和体积也可能影响其在电路中的性能和适用性。 尺寸对晶振性能的影响 1. 机械强度和稳定性：较大尺寸的晶振可能在某些情况下具有更好的机械强度和抗振动性能，但这主要取决于设计、材料和封装。此外，较大的晶振可能在温度变化时频率漂移较小。 2. 电气特性：晶振的尺寸也会影响其电气特性，如等效电阻ESR、负载电容和驱动电流。较小的晶振可能具有较高的等效电阻，这可能会影响振荡器的启动时间和功耗。电路设计中需要考虑负载电容的匹配，以确保振荡器的稳定工作。 3. 安装： 不同尺寸的晶振通常采用不同的封装形式，这会影响其在电路板上的安装方式。较小的晶振通常采用表面贴装技术，而较大的晶振可能需要通孔安装。 替换步骤 1. 核对参数： 仔细对比频率规格、检查负载电容要求、确认工作温度范围、验证电气特性参数 2. 安装评估： 测量PCB可用空间、确认焊接工艺可行性、检查引脚匹配情况 3. 测试晶振： 进行频率准确度测试、检查起振可靠性、验证温度特性、进行EMC测试 4. 可靠性评估： 老化测试、温度循环测试、振动测试

正弦波晶振和方波晶振是两种不同类型的晶振，它们在输出波形和用途上有显著的区别。因此， 它们通常不是直接可互换的。 正弦波晶振通常应用于射频领域，以提供准确的频率和较低的谐波要求。而方波晶振则更适用于数字系统和计数器等场合，其具备高频率的稳定性，符合数字电路的需求。 在选择晶振时，凯擎小妹建议您应根据具体的应用需求来选择合适类型的晶振，而不能简单地将正弦波晶振和方波晶振互换使用。 正弦波晶振 振荡电路的自然输出信号是正弦波，仅包含一个基频，不存在谐波。正弦波输出非常适合低相噪的应用。正弦波的输出是一个连续且光滑的波形，其频率稳定，适用于一些对波形质量和频率稳定性要求较高的应用，如一些射频应用和精密测量仪器。 方波晶振 方波是由高电平和低电平两个离散状态交替组成的波形。方波晶振通常用于数字电路和计数器等应用，其输出波形包含丰富的谐波。方波的输出功率大，驱动能力强，但是谐波分量丰富。主要应用在数字通信系统时钟上，用来驱动计数电路。

1. 晶振的类型 无源晶振和有源晶振在互换时需要对晶振周边的电路进行修改。我们需要结合实际应用环境来考虑要更换的晶振类型。 压控晶振：输出频率和输入控制电压有关系的振荡电路。压控范围通过调节控制电压改变输出频率。 温补晶振：利用压电晶体的物理特性，通过温度补偿电路减少环境温度对振荡频率的影响。 恒温晶振：将晶体置于恒温槽内，使槽体保持恒温状态，达到稳定输出频率的效果。 2. 晶振的精度 频率的变化量越小精度越高，凯擎小妹不建议用低精度的晶振替换高精度的晶振。32.768KHz晶振为例，精度越低，时间越不准。也有系统工作不稳定或者不工作的潜在问题。 3. 工作温度 如果晶振的工作温度范围是-20℃~70℃，在-40℃~85℃也可能会正常运行。但是，它在最低和最高温度下工作的稳定性会变差。在替换晶振时，要结合产品使用的温度环境，提出晶振质量等级的要求。 4. 封装尺寸和管脚图 有源晶振具有方向性，引脚接反会导致停振。不同晶振系列的管脚定义都各不相同。在选择不同封装尺寸的晶振时，KOAN凯擎小妹建议您仔细对比产品规格书以及管脚图。 5. 负载电容和匹配电容 不像有源晶振内部有振荡电路，无源晶振则需要选择负载电容，以及计算匹配电容。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。 6. 特殊要求 低噪声晶振 在所有通信领域中都存在抖动现象，也是最不受大家欢迎的。KOAN有多款低抖动晶振可供选择。 扩频晶振 高速频率源是电子电路中电磁干扰的主要来源。为降低高速数字系统带来的电磁干扰，可使用消除电磁波干扰晶振。 特殊要求 KOAN晶振的各项参数都是通过专业的晶振仪器测量得出： - S&A250B网络分析仪可以测量各封装尺寸的谐振器的40种不同的参数； - S&A280B测量石英晶体振荡器并分析输出波形及各类电性能参数； - E5052B信号分析仪器测量相位噪声和抖动参数； - 以及高低温箱，抗冲击试验设备...... 如果您对晶振参数有特殊的需求，可以在官网参数选择页面，”特殊要求"栏目中选中“有”并复制产品代号，点击在线咨询：

频率的变化量经常用ppm/ppb表示晶体频率会偏离标称频率多少。值越小精度越高。晶振的频率误差是晶振重要参数之一。 1. 调整频差: 在25℃基准温度下，工作频率相对于标称频率所允许的偏差。 石英晶体谐振器的规格书 中，我们常看到调整频差用±30pp m max来表示。而实际的产品误差值会更小 。晶振实际测试数据显示，谐振器行业标准为±30ppm，而KOAN的谐 振器可以实现±5ppm。 2. 温度频差: 温度频差指的是在不同工作温度范围内，输出的频率和理想频率的偏差。 一般通过环境温度适应能力和可靠性对晶振进行等级分类： A. 民用级(-20~+70℃)对晶振可靠性的要求一般，追求性价比高，主要应用于家电，玩具等； B. 工业级(-40~+85℃)对晶振的精度和稳定性要求较高，主要应用在工业控制，交通，仪器仪表等； C. 汽车级(-40~+125℃)则需要对产品有严格的标准认证； D. 军用和航天(-55~+125℃)对产品的质量要求极高。 3. 高精度晶振： 恒温晶振对温度稳定性的解决方案采用了恒温槽技术，将晶体置于恒温槽内，通过设置恒温工作点，使槽体保持恒温状态。 恒温晶振可以在恶劣环境下不受外界温度影响，达到稳定的输出频率。广泛应用于精密仪器，遥控遥测通信，雷达，电子对抗，导航等。OCXO比时钟振荡器，压控晶振，温补晶振有更优秀的稳定性和频率精度。OCXO在晶振的频率控制方面处于顶端。 4. 凯擎小妹建议 选择KOAN晶振时，可根据产品使用温度环境和最大频率变化容忍度，提出质量等级要求。另外对相同型号不同参数的晶振进行替换时，有以下建议： A. 精度的不同: 高精度的晶振替换低精度的晶振是没有问题的，例如20ppm替换30ppm，10ppm替换20/30ppm。小妹不建议用低精度的晶振替换高精度的晶振。32.768KHz晶振为例，精度越低，时间越不准。也有系统工作不稳定或者不工作的潜在问题。 B. 工作温度的不同： 如果晶振的工作温度范围是-20℃~70℃，在-40℃~85℃也可能会正常运行。但是，它在最低和最高温度下工作的稳定性会变差。所以答案是：可以，但是不建议。 C. 负载电容的不同： 假如KX50-32.000-F-10和KX50-32.000-F-16这两个晶振的参数都可以满足要求，我们需要权衡能量损耗和频率的稳定性。

晶振的频率误差是晶振重要参数之一。频率的变化量经常用ppm/ppb表示晶体频率会偏离标称频率多少。值越小精度越高。在选择替换晶振时，除了频差，我们还需要考虑哪些因素呢？ 调整频差 25℃基准温度下，工作频率相对于标称频率所允许的偏差。常见的值为0.5ppm, 1ppm, 5ppm, 10ppm, 20ppm, 30ppm等等。其中OCXO精度最高，最少可达到3ppb = 0.003ppm。 石英晶体谐振器的规格书中，我们常看到调整频差用±30ppm max来表示。而实际的产品误差值会更小。KOAN实际测试数据显示，行业标准为±30ppm，KOAN的谐振器可以实现±5ppm。 温度频差 在不同的温度范围(-20~70℃普通级/民用级晶振；-40~85℃工业级晶振；-55~125℃属于宽温产品)，工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离，单位也是ppm。 选择合适的温度范围和温度频差可以保证晶体的输出频率以及各种性能都符合指标的工作温度范围。 凯擎小妹建议 高精度的晶振替换低精度的晶振是没有问题的，例如20ppm替换30ppm，10ppm替换20/30ppm。小妹不建议用低精度的晶振替换高精度的晶振。32.768KHz晶振为例，精度越低，时间越不准。也有系统工作不稳定或者不工作的潜在问题。 晶振的替换，还需要注意什么? 温度工作范围 如果晶振的工作温度范围是-20℃~70℃，在-40℃~85℃也可能会正常运行。但是，它在最低和最高温度下工作的稳定性会变差。所以答案是：可以，但是不建议。 负载电容 假如KX50-32.000-F-10和KX50-32.000-F-16这两个晶振的参数都可以满足要求，我们需要权衡能量损耗和频率的稳定性。