石英晶振工作原理、结构是什么？设计要点有哪些？

        石英晶振是用石英材料做成的，是所谓石英晶体谐振器和石英晶体时钟振荡器的统称，是利用石英晶体（又称水晶）的压电效应，用来产生高精度振荡频率的一种电子元器件。不过由于在消费类电子产品中，谐振器用的更多，所以一般的概念中把晶振就等同于谐振器理解了，后者就是通常所指钟振。石英晶振是一种用于稳定频率和选择频率的电子元件，起产生频率的作用，具有稳定，抗干扰性能良好的特点。

石英晶振的工作原理

        当石英晶体受到压力时，表面会产生电荷，电荷量和外机械力成正比的关系。这种现象为压电效应Piezoelectricity。具有压电效应的物体称为压电体。如果对石英晶片施加压力，晶片上会产生电荷；反之，对晶片两端的电极施加电压时，晶体会产生机械变形。晶片的频率取决于晶片的切割，尺寸等因素，晶片的Q值越高，频率越稳定。

石英晶振的结构

石英晶振的基本构成：在石英晶体上按一定方向切下薄片，在晶体片两个边缘处涂上一层银，用作是其电极，分别在两个电极上接上引线到管脚处，再加上封装外壳，就构成了石英晶体谐振器。

石英晶振的设计要点

如何选择晶体

        对于一个高可靠性的系统设计，晶体的选择非常重要，尤其设计带有睡眠唤醒(往往用低电压以求低功耗)的系统。这是因为低供电电压使提供给晶体的激励功率减少，造成晶体起振很慢或根本就不能起振。晶体的选择至少必须考虑：谐振频点，负载电容，激励功率，温度特性，长期稳定性。

如何判断晶振是否被过分驱动

        电阻RS常用来防止晶振被过分驱动，过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升。可用一台示波器检测OSC输出脚，如果检测一非常清晰的正弦波，且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要，则晶振未被过分驱动；相反，如果正弦波形的波峰，波谷两端被削平，而使波形成为方形，则晶振被过分驱动，这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动。

如何选择电容C1，C2

1.因为每一种晶振都有各自的特性，所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。

2.在许可范围内，C1,C2值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定，但将会增加起振时间

3.应使C2值大于C1值，这样可使上电时，加快晶振起振。

石英晶振主要应用领域

新能源汽车电子、智能机器人、蓝牙耳机、移动终端、物联网、无人机、汽车电子、航天、北斗、军工、医疗、直放站（基站）射频、RFID、通信设备等。