3.PCB设计---无源晶振和有源晶振-凡亿课堂

一个学习信号完整性仿真的layout工程师

在PCB设计中，晶振（晶体振荡器）是非常重要的电子元器件，相信大部分的PCB工程师对它都不会陌生。因为晶振是属于重要的器件，对于layout和布局都是要重点关注的，比如走线要尽量短，周围要包地处理。还有一种是晶振的下层需要挖空处理，但是不同的公司产品处理方法不一样，有的就不需要挖空，只是保持完整地就可以了。大家知道晶振下面为什么要挖空处理么？还有在我们布局时经常会发现晶振旁边还有一个两脚的“晶振“，当时我的傻傻的分不清，今天就给大家简单整理下关于晶振的理解：

单片机的时钟源是基于晶振工作时输出的频率，即由晶振、电阻、电容构成的振荡电路。

电子线路中的晶体振荡器分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。无源晶振也就是对应上图的两个pin的，有源晶振对应上图四个pin。

1.无源晶振，别称为石英晶体谐振器。工作原理：在石英水晶片的两边镀上电极，通过在两电极上加一定的电压，因为石英有压电效应，电压形成了，自然就会产生形变，从而给IC提供一个正弦波形。通过IC的内部整形和PLL电路后产生方波，然后输入给下级电路；

2.有源晶振的工作目的就是把频率部分和驱动PLL电路集成在IC外部，自成一体，直接输出方波供下级电路使用。有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。

上述是基本的概念，简单了解两种的区别，这其中还有一个概念就是压电效应：

某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。相反，当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为压电传感器。