在電子設備的設計制造當中,石英晶振不可或缺,它為系統(tǒng)提供著穩(wěn)定而精準的頻率基準,保障著電子器械的正常運行,常被譽為電子產品的“心臟”。石英晶振的種類繁多,不同分類的晶振應用場景也大不相同。
一、按封裝形式分類
1. 貼片式(SMD)晶振:體積小巧,適合自動化貼裝,廣泛應用于智能手機、無線藍牙、平板電腦等電子產品中。
2. 插件式(DIP)晶振:多用于需要手動焊接的場合,如鐘表、微型計算機等老式設備。
二、按頻率范圍分類
1. 低頻:8MHz以下,以32.768khz為主,常用于提供實時鐘信號,廣泛應用于鐘表、電子表等領域。
2. 中頻:8-40MHz,是使用量最大的頻段,應用于微控制器主時鐘、通信接口時鐘源、消費電子產品等。
3. 高頻:頻率一般在40-100MHz之間,應用于網(wǎng)絡設備、服務器、存儲設備、高速數(shù)據(jù)采集等領域。
4. 超高頻:100-200MHz,是高速數(shù)據(jù)傳輸設備的核心元件,如移動通信、衛(wèi)星通信、雷達等。
三、按功能和技術分類
按功能和技術分類可分為無源晶振(石英晶體諧振器)和有源晶振(石英晶體振蕩器)。
(一)無源晶振:分為MHz和kHz石英晶體。kHz主要應用于智能穿戴、智慧醫(yī)療、儀器儀表等領域。MHz主要應用于智能電網(wǎng)、網(wǎng)絡通信、智能家居、數(shù)據(jù)存儲等新型應用領域。
(二)有源晶振:
有源晶振也稱晶體振蕩器,由無源晶振+IC組成
1. 普通晶體振蕩器(SPXO):適用于對精度要求不高的場合,如移動電視、視頻監(jiān)控、音頻設備等相關設備。
2. 壓控晶體振蕩器(VCXO):通過施加外部控制電壓使振蕩頻率可變或是可以調制。主要應用于通信設備、網(wǎng)絡設備、視頻監(jiān)控、音頻設備、頻率合成器等數(shù)據(jù)編碼和傳輸,以及軍用電子儀器、5G基建、光纖、服務器、接收器等對頻率可調性有要求的場合。
3. 溫補晶體振蕩器(TCXO):通過附加的溫度補償電路,使由周圍溫度變化產生的振蕩頻率變化量削減。重點應用于移動通信系統(tǒng)、5G基站、智能終端、物聯(lián)網(wǎng)、導航、WiFi、智能醫(yī)療等對溫度穩(wěn)定性要求較高的場合。
4. 恒溫晶體振蕩器(OCXO):利用恒溫槽使晶體振蕩器或石英晶體振子的溫度保持恒定,從而最大限度地減少頻率變化。主要應用于對頻率及溫度要求極高的5G移動通信同步、基站、航空航天、導航、電力、交通控制、儀器儀表等設備。
四、按級別分類
1. 民用級:主要面向消費類電子產品,如智能手機、平板電腦、智能手表等,性能指標能滿足日常消費場景的需求,成本相對較低。
2. 工業(yè)級:穩(wěn)定性比民用級晶振高,具有較強的防震性能,常見于自動化生產線設備、工業(yè)控制系統(tǒng)等領域。
3. 車規(guī)級:專為汽車電子系統(tǒng)設計,應用于汽車發(fā)動機控制單元(ECU)、車載導航系統(tǒng)、安全氣囊控制系統(tǒng)等關鍵部位。
4. 軍用級:穩(wěn)定性要求極高,需達到軍工GJB實戰(zhàn)現(xiàn)場使用標準,主要應用于各類武器及軍用設備控制系統(tǒng)中。
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