晶科鑫：基频晶振和泛音晶振的区别-Ameya360 electronic components purchasing network

晶科鑫：基频晶振和泛音晶振的区别

Release time：2024-08-12

author：AMEYA360

source：晶科鑫

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　　什么是基频晶振?什么又是泛音晶振?两种在电路中的使用有什么区别?

　　基频晶振(振荡模式Overtone: Fundamental)和泛音晶振(振荡模式为Overtone: 3rd Ovetone,5th Overtone，7th Overtone乃至更高的泛音，泛音都是属于奇数，如3、5、7、9等)是两种不同类型的晶体振荡器，这两者主要的区别在于它们的工作频率和谐波产生方式。下面是这两种晶振的详细介绍：

　　基频晶振采用(AT-Cut切割模式)频率范围基本是从1MHz至50MHz，而泛音晶振(AT-Cut)频率范围是可以达到18MHz至100MHz以上的。

　　基频晶振和泛音晶振区别

　　01. 基频晶振：

　　定义： 基频晶振是指振荡频率与振荡回路的谐振频率相等的晶振。它通常由晶振的谐振回路和激励电路组成。它利用晶体的基本振荡模式来产生信号。

　　特点：

　　频率稳定性：基频晶振具有极高的频率稳定性和精度，因为晶体材料的物理特性决定了其共振频率。

　　跌落特性：当频率越高，晶片就会越薄，所以跌落性能会越差。

　　牵引量：可适用于FM、PLL、VCO电路里。

　　ESR谐振电阻：三次泛音晶体的电阻是基频晶体的三倍以上，而电容量几乎是基频晶体的九倍。

　　输出频率：输出频率等于或接近于晶体的基频。频率范围从1MHz到50MHz这个区间，除开特殊工艺的如高基频晶振工艺，频率范围可以达到更高的300MHz都是可以的。

　　电路设计：基频晶振一般不需要滤波去防止晶振工作在泛音频率。

晶科鑫：基频晶振和泛音晶振的区别

　　02. 泛音晶振

　　定义：泛音晶振是指在振荡回路中可以产生多个频率泛音的晶体振荡器。泛音振荡器的谐振回路由多个谐振电路组成，每个谐振电路对应一个特定频率的波形。泛音晶振产生的泛音频率通常是基频频率的整数倍。在电路设计中，泛音振荡器可以用于生成多个时钟频率，用于驱动多个电子模块，或用于音频设备中的声音产生。

　　特点：

　　频率更高：泛音晶振可以产生基频的多倍频率，因此通常适用于高频应用。输出频率为基频的奇数倍(如3倍、5倍等)。例如，如果基频为16 MHz，三次泛音的频率会是48MHz，基频为20MHz，5次泛音后，频率就为100MHz。

　　跌落特性：由于可以工作在低频，通过泛音模式达到高频率的输出，所以晶片可以做得较厚，抗跌落特性性能会比较好。

　　牵引量：高Q值，因此，频率基本不随其他组件而改变。

　　电路设计：实现泛音晶振产品工作在泛音频率上需要在电路上设计滤波防止晶振工作在基频的频率上，而且需要考虑杂散响应等因素。

　　总结：

　　虽然泛音晶振具有更好的稳定性能(更高的Q值)，跌落特性较好，但更加难以调谐。因此，应尽量避免在带补偿电路(VCXO压控晶振/TCXO温补晶振/OCXO恒温晶振)的晶体振荡器中使用泛音晶体。

　　晶科鑫简介

晶科鑫：基频晶振和泛音晶振的区别

　　晶科鑫实业成立于1989年，是专注研发、生产和销售于一体的晶振工厂，独有品牌SJK，畅销国内外，是晶振行业的领军品牌。生产的晶振产品广泛应用于物联网、智慧城市、机器人、智能手机、手持通信设备、消费类电子、航空航海、蓝牙、无线通信、自动化设备、家庭影院、测量仪器、测试设备等电子领域。

　　晶科鑫致力于现代化科技建设最佳应用，贴合中国智能制造业的需求特点，注重融合、创新和应用，专业提供包括咨询规划、制造执行、专属定制、测试与验证、交付与服务等智能数字化工厂一体化解决方案。

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行业新闻

SJK晶科鑫小课堂：差分晶体振荡器到底强在哪?

　　你手里的手机，桌上的电脑，甚至客厅那台偶尔才打开的电视，内部都在进行一场无声的协奏。是谁在指挥所有元器件，让它们在精确的瞬间各司其职?答案是一个不起眼却至关重要的部件——时钟振荡器。　　我们可以把它想象成整个电子系统的心跳。每一次跳动，都产生一个稳定、重复的电信号，为所有操作标注节拍。不过，心跳也有品质之分。一颗健康、平稳的心脏，才能支撑起复杂而敏捷的身体。　　于是，工程师们找到了石英晶体。　　这种材料有个奇妙的特性：给它电压，它会细微形变;挤压它，它又会产生电压。这种机电之间的默契转换，被称为压电效应。利用它制造的晶体振荡器，能发出远比纯电路振荡器更稳定、更精确的“心跳”信号，成为了绝大多数电子设备的计时核心。　　但时代对速度的渴求永无止境。当数据洪流奔涌在万兆网络、5G信道与高速存储总线时，传统单端晶体振荡器(它只用一根线传送信号，参考地线)开始显得有些吃力。这时，一种更高级的“心跳”方案走上了前台：差分晶体振荡器。　　PART.01 差分晶体振荡器　　普通晶体振荡器(也就是单端振荡器)靠一根输出引脚传信号，就像单车道行车，遇到点干扰就容易堵车。而差分晶体振荡器玩起了双车道战术，这也是它能实现 “更高、更快、更强” 的核心。　　单端信号是 “一根线 + 地线” 的组合，信号高低全靠地线当参考;差分信号则是两根线并行，一根传正信号(P)，一根传负信号(P̄)，接收端只认两根线的电压差(V 差分 = VP-VP̄)。　　更巧妙的是，P 线上升时 P̄线下降，P 线下降时 P̄线上升，两个信号始终反向，就像一对默契的搭档，互相 “配合” 着抵消干扰。　　PART.02 差分晶振的三大优势　　为什么差分信号更优秀?　　差分晶体振荡器因采用差分信号传输而带来了巨大的性能提升，尤其是在高速应用中(如万兆以太网、高速存储、5G通信)：　　1. 强大的抗干扰能力(降噪)　　在信号传输过程中，外界的电磁干扰(EMI)会同时影响到 P 线等。因为接收端只读取两根线之间的电压差，这种共模噪声(同时施加在两根线上的干扰)在相减时会被自动消除。　　2. 更小的电磁辐射(低EMI)　　由于两线上的信号是相反的，它们产生的电磁辐射也会在空间上互相抵消。振荡器本身对周围的电路干扰更小，有利于整个设备的稳定。　　3. 驱动更高的频率和更快的速度　　差分信号的电压摆幅可以设计得比较小，这样信号从高电平跳变到低电平所需的时间更短。能够稳定地工作在数百兆赫兹(MHz)甚至吉赫兹(GHz)的超高频率，满足现代高速数据传输的需求。　　PART.03 更适合什么场景　　单端晶振更适合简单的微控制器、低速接口这类对速度要求不高的场景，频率上限通常在数百 MHz 以下，时钟信号的微小偏差(也就是时钟抖动)也相对较大。　　而差分晶振就是为高速场景而生的专业选手：高速网络(光纤、以太网)、高性能服务器、5G 通信基站、大型数据中心…… 只要是对信号传输稳定性和频率精度要求极高的场合，它都是核心标配。毕竟，这些设备一旦出现时钟偏差，可能就会导致数据传输错误、运行卡顿，甚至直接宕机。　　下次用 5G 刷剧、用电脑传大文件，或者感叹基站信号稳定时，不妨想想，背后可能就有一颗差分晶振在精准跳动—— 正是这些默默无闻的元件，让我们的数字生活越来越流畅。

2026-01-12 13:28 reading：279

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