有源晶振和无源晶振是两种不同元器件。无源晶振是石英晶体谐振器,简称晶体,是一种元件。它工作时,在振荡电路中等效LC振荡电路中的电感。而有源晶振是在石英晶体谐振器基础上加工出来的石英晶体振荡器,是一种器件。它工作时,相当于一个信号源。
石英晶体谐振器可以工作在基频(fundamental),也可以工作在泛音频率(overtone)。用网络分析仪对晶体进行幅频特性扫描,可以清晰地看到它的基频和泛音振荡波形。同时也可以看到基频振荡幅度大于其它振荡谐波。也说明基频的谐振电阻最小,振荡幅度最大。
54MHz的石英晶体谐振器加工的确比较难。主要原因如下:通常的晶体(AT切)多为厚度振荡,也就是说厚度决定频率。石英晶片越薄,晶体频率越高,反之则越低。54MHz的石英晶体谐振器的晶片厚度为:
决定石英晶片加工难度的重要指标是边比,即晶片直径/边长与厚度比:r/t、W/t。晶片越大越薄则越难加工。同样尽管54MHz晶体很薄,只有31um,但如果晶片加工的很小,也并不是什么难事,反而未来电子元件不断小型化以后,低频晶体会越来越难加工。因为边比太小,晶体的各项参数指标都会下降。因此,现在市场上没有54MHz以上晶体,只是市场原因,不是加工技术原因。
基频晶体和泛音晶体的工作电路是不同的。晶体在振荡电路中工作时,会振荡在谐振电阻最小那点。也就是说会振荡在基频。因此在泛音晶体的振荡槽路中,会将选频点向上调高到你想要的泛音频率上。
下图为一个25MHz的泛音振荡电路。其中C2、L1即为它的选频槽路。
有源晶振种类很多,猜彻楼主用的那一种为时钟晶体振荡器,即钟振。这种钟振体积小,加工成本低,所以大量使用。但采用时需要注意两点:一、Vcc+与Vcc-之间需要加一个小电容做滤波,否则很难看到正确的波形。二、这种钟振的负载能力很差,测量时是需要加负载测量的。通常负载分为TTL负载和COMS负载。