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在電子技術領域，石英晶體諧振器（無源晶振）和有源晶振是兩種常見的頻率控制元件，它們在電路設計、性能和應用方面有著顯著的區(qū)別。本文將詳細介紹這兩種晶振的區(qū)別，以及石英晶體諧振器在電路中的應用。
石英晶體諧振器（無源晶振）
石英晶體諧振器，也稱為無源晶振，是一種基于石英晶體壓電效應的頻率控制元件。它本身無法輸出頻率信號，需要搭配外部放大電路才能產生穩(wěn)定的振蕩信號。石英晶體諧振器的主要作用是提供精確的頻率參考，以確保設備中的各個部件能夠同步工作。
有源晶振
有源晶振內部集成了一個獨立的起振芯片IC，這使得它能夠產生高質量的輸出信號，并且具有很高的穩(wěn)定性。由于內部集成了起振電路，有源晶振的輸出信號不受外部電路的影響，這對于需要高精度時鐘信號的設備來說是非常重要的。然而，這種高集成度的設計也導致了有源晶振的成本相對較高。
石英晶體諧振器在電路中的應用
石英晶體諧振器在電路中的應用主要依賴于外部放大電路，以下是一些常見的應用場景：
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并聯型振蕩器電路：在并聯型振蕩器電路中，石英晶體諧振器的兩端引腳與單片機內部的反相器相連，再匹配電容和電阻組成皮爾斯振蕩器（Pierce?Oscillator）。這種電路結構可以產生穩(wěn)定的振蕩信號。
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并聯電阻Rf：在并聯型振蕩器電路中，石英晶體諧振器需要并聯一個電阻Rf，以完成輸出信號反向180度反饋到輸入端進行負反饋，構成負反饋放大電路。Rf的阻值根據晶振的頻率不同而有所差異，KHz晶振電路Rf為10MΩ左右，MHz晶振電路Rf為1MΩ左右。如果沒有加Rf，晶振電路也可能會起振，但存在不起振或者停振的隱患。
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串聯電阻Rd：晶振過分驅動會使頻率上升，導致晶振早期失效。Rd用來調整激勵電平（Drive?Level），其具體大小需要根據驅動程度進行調整。Rd的主要作用是降低激勵功率，防止損壞晶振，并限制振蕩幅度。
石英晶體諧振器與有源晶振的區(qū)別
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電路設計：石英晶體諧振器需要外部放大電路才能產生振蕩信號，而有源晶振內部集成了起振電路，無需外部電路。
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信號質量：有源晶振能夠產生高質量的輸出信號，并且具有很高的穩(wěn)定性，而石英晶體諧振器的信號質量受外部電路影響較大。
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成本：石英晶體諧振器的成本較低，因為有源晶振的內部集成設計導致其成本相對較高。
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應用場景：石英晶體諧振器適用于對時鐘精度要求不高的場合，而有源晶振適用于需要高精度時鐘信號的設備。
總之，石英晶體諧振器與有源晶振在電路設計、性能和應用方面有著顯著的區(qū)別。石英晶體諧振器需要外部放大電路才能產生振蕩信號，而有源晶振內部集成了起振電路，無需外部電路。有源晶振能夠產生高質量的輸出信號，并且具有很高的穩(wěn)定性，但成本相對較高。石英晶體諧振器適用于對時鐘精度要求不高的場合，而有源晶振適用于需要高精度時鐘信號的設備。
