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晶振与晶体的区别
发布时间:2025-10-30
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一、基本定义对比

项目晶体(Crystal)晶振(Oscillator)中文名称石英晶体谐振器石英晶体振荡器英文名称Crystal / Crystal ResonatorCrystal Oscillator内部结构仅包含石英晶体片及电极封装含有晶体 + 放大电路 + 稳压及温补电路等是否能单独振荡❌ 不能,需要外部电路(如MCU内置振荡电路)✅ 可以独立输出时钟信号输出信号无(需外电路激励)有(方波或正弦波时钟信号)常见外形HC-49、SMD-3225、SMD-2520等有金属壳封装、有源SMD封装常见标识标示频率,如“16.000MHz”标示频率与供电,如“16MHz 3.3V”

二、工作原理区别

1. 晶体(Crystal)



本质是一个压电谐振器。



石英晶体在交变电场作用下,会产生机械振动;反之,机械振动也能产生电信号。



这种特性形成了一个高Q值谐振电路,频率极其稳定。



但它不能自激振荡,必须和放大电路配合使用(例如MCU的XTAL1/XTAL2引脚)。




例如:


单片机 + 晶体 + 两个电容 = 外部时钟振荡回路。



2. 晶振(Oscillator)



晶振是一个带放大器和稳压电路的完整振荡系统。



内部包含:



石英晶体(用于设定频率)



放大电路(用于维持振荡)



稳压电路(稳定输出)



有时还有温度补偿(TCXO)、电压控制(VCXO)等功能。





供电后即可输出稳定的时钟信号,不需要额外的电路。




三、种类与封装区别

类型描述典型封装应用无源晶体(Crystal)仅晶体,无放大电路49S、49SMD、2520、3225等MCU、FPGA、通信设备内部振荡回路有源晶振(Oscillator)含驱动电路,直接输出时钟SMD7050、SMD5032等网络设备、工业控制主板、时钟分配芯片TCXO(温补晶振)有温度补偿电路,精度更高SMD3225、5032GPS、通信系统OCXO(恒温晶振)内置恒温控制电路金属封装、体积大基站、精密测试设备VCXO(压控晶振)可通过电压微调频率SMD封装PLL系统、射频同步


四、连接与电路区别

无源晶体使用方式:

      ┌─────────────┐

      │   MCU/IC    │

XTAL1──┤             ├──XTAL2

      └────┬───┬────┘

           │   │

          C1  C2

           │   │

          GND GND



MCU内部提供放大反馈回路,晶体和电容形成谐振。


有源晶振使用方式:

       +Vcc

         │

         │

       [晶振模块]

         │

        OUT ─────→ MCU 时钟输入

         │

        GND



只需提供电源,输出时钟信号即可直接使用。



五、性能对比

性能指标无源晶体有源晶振精度约±20~50ppm可达±0.5~±2ppm(TCXO)启动时间较慢(依赖电路)快(内部电路优化)功耗极低稍高价格便宜较贵外部电路必须不需要稳定性中高输出类型无CMOS、HCMOS、TTL、正弦波等


六、实际应用举例

应用场景选择说明单片机(如STM32、AVR)无源晶体 + 两电容由MCU内部放大器振荡网络设备、路由器有源晶振(25MHz/50MHz)提供以太网PHY时钟GPS模块TCXO需要高频率稳定度通信基站、测试仪OCXO对温度与长期稳定性要求极高


七、总结一句话:


晶体(Crystal)是“谐振元件”,晶振(Oscillator)是“完整的时钟源”。

所以:



若你要提供时钟信号 → 选“晶振”;



若你要配合MCU的外部振荡电路 → 选“晶体”。