什么是有源晶振？什么是无源晶振？两者区别一览

2022-08-16 11:12:05 作者：AG 2161

1.什么是有源晶振

有源晶振是有源晶振是指内部含有振荡器(谐振电路),上电后就可以产生震荡的晶振器件。有源晶体振荡器是最少拥有最少4个脚的的产品，四个脚的用途是：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压，电压也有分为以下几种，1.8V-2.5V-3V-3.3V-3.8V-5V等电压，振荡器内部本身除了有加工过的压电石英晶片外，还有有源振荡器IC，以及电阻两颗，电容两颗，有些会有一颗三级稳压管等原件，插件的外观体积比较大，但是随着现在的科技发展，有源晶振体积也从最初的超大体积长20mm，宽11mm，到现在的2.5mm长，宽2.0mm的小尺寸。

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2.什么是无源晶振

无源晶振一般指石英晶体谐振器，石英晶体谐振器(英文：quartz crystal unit或quartz crystal resonator，常被标识为Xtal，Extenal Crystal Osillator，外部晶振器，因为晶振单元常常作为电路外接)，简称石英晶体或晶振，是利用石英晶体(又称水晶)的压电效应，用来产生高精度振荡频率的一种电子元件，属于被动元件。该元件主要由石英晶片、基座、外壳、银胶、银等成分组成。根据引线状况可分为直插(有引线)与表面贴装(无引线)两种类型。当前常见的主要封装型号有HC-49U、HC-49/S、GLASS、UM-1、UM-4、UM-5与SMD。

无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来。无源晶振信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等)，更换不同频率的晶体时周边配置电路也需要做相应的调整。一般建议采用精度较高的石英晶体，尽可能不要采用精度低的陶瓷晶体。

3.有源晶振和无源晶振的区别

(1)信号质量

有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可)，不需要复杂的配置电路。无源晶振需要用DSP片内的振荡器，无源晶振没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的。

同样的晶体可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP，因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体，这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。有源晶振通常的接法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定，需要选择好合适输出电平，灵活性较差。建议采用精度较高的石英晶体，尽可能不要采用精度低的陶瓷警惕

(2)价格

有源晶振比较贵，但是有源晶振自身就能震动。而无论是无源晶振，还是有源晶振，都有自身的优点和缺点所在，若考虑产品成本，建议可以选择无源晶振电路;若考虑产品性能，建议选择有源晶振电路，省时方便也能保证产品性能。

(3)精度

无源晶振最高精度为5ppm，而有源晶振的精度则可以达到0.1ppm。精度越高，频率稳定性也更好。有源晶振在稳定性上要胜过无源晶振，但也有自身小小的缺陷，有源晶振的信号电平是固定，所以需要选择好合适输出电平，灵活性较差。

(4)时序要求

对于时序要求敏感的应用，个人认为还是有源的晶振好，因为可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，但现在许多有源晶振是表贴的，体积和晶体相当，有的甚至比许多晶体还要小。

(5)外形

有源晶振一般4个脚，一个电源，一个接地，一个信号输出端，一个NC(空脚)。有个点标记的为1脚，按逆时针(管脚向下)分别为2、3、4。无源晶振有2个引脚，需要借助于外部的时钟电路(接到主IC内部的震荡电路)才能产生振荡信号，自身无法振荡。

(6)电压及负载

有源晶振有电压无负载，无源晶振有负载无电压。

无源晶振和有源晶振的区别