晶振尺寸越大,性能是不是越好?
小尺寸晶振是不是稳定性较差?
尺寸大小会影响晶振部分性能指标,例如频率稳定性、负载能力、老化特性等,但尺寸并不是决定晶振性能的唯一因素。今天,凯擎小妹带大家一起了解晶振尺寸与性能之间的关系。
尺寸和频率特性
大尺寸的晶振(例如HC-49S晶振)内部晶片面积较大,机械振动能量更强,对外部环境变化的敏感度相对较低。所以在频率稳定性方面有优势。
小型贴片晶振(例如2520贴片晶振)由于体积更小更容易受到封装应力、温度变化以及PCB安装环境的影响。所以频率漂移可能会更加明显。
随着近年来晶片加工技术、封装技术和温度补偿技术不断提升,小型化晶振也可以实现高精度、高可靠的性能。
尺寸和频率范围
通常晶片越厚,振动频率越低;晶片越薄,振动频率越高。
24MHz、25MHz、40MHz等主控晶振:通常采用AT切割石英晶片,通过更薄的晶片实现较高频率输出。
32.768kHz RTC实时时钟晶振:通常采用音叉型晶片,由于频率较低,需要较大的晶片结构来实现稳定振荡。
尺寸和负载能力
晶振的负载能力主要与等效串联电阻ESR、激励功率以及振荡电路匹配有关。
大尺寸晶振:晶片振动能量更强,ESR较低。更容易满足振荡电路启动要求,对外围电路容差相对宽松。
小尺寸晶振:由于晶片尺寸限制,ESR可能相对较高,对IC内部振荡电路要求更严格。所以,PCB布局、负载电容选择十分重要。
另外,在设计电路时,我们不能只关注晶振尺寸,还需要结合芯片规格书,合理匹配负载电容和驱动能力。
尺寸和相位噪声/抖动
在普通消费电子产品中,频率误差对系统的影响不大。但在高速通信、精密测量、导航定位等领域,晶振的相位噪声和频率抖动就非常关键。大尺寸晶振更容易实现较低的相位噪声和频率抖动。KOAN晶振凯擎小妹建议您在实际选型过程中,综合考虑各种参数:
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