发布时间：2023-12-12 阅读次数：3325次
晶振作为电子设备中的频率基准源，被广泛应用于通信、工业控制、汽车电子、消费电子以及测试测量设备等领域。在仪器仪表应用中，晶振不仅需要提供稳定的时钟信号，还需要满足高精度、低相位噪声、低抖动以及长期频率稳定性的要求。不同类型的仪器仪表，由于测量对象、工作原理和精度要求不同，对晶振频率的选择也有所区别。
测量设备包括计时器、温度测量仪、压力检测设备、传感器仪器等。这类设备通常更加关注低功耗和长期运行稳定性，因此常使用kHz到MHz范围内的晶振。其中，最经典的频率就是32.768kHz晶振。32.768kHz等于2的15次方（32768=2¹⁵），通过15次二进制分频后，可以得到1Hz秒信号，因此非常适合作为实时计时系统（RTC）的时钟源。
由于32.768kHz晶振具有功耗低、稳定性高、成本低等特点，被广泛应用于智能仪表、计时设备、工业控制器、智能传感器、便携式电子设备。KOAN晶振提供多种32.768kHz晶振产品，包括贴片和直插封装，可满足不同尺寸及功耗需求。
光学仪器通常用于精密测量，例如光谱分析仪、激光设备、光学检测系统等。这类设备对晶振频率本身的要求并不一定是最高频率，而是更加关注频率稳定性、长期精度、相位噪声、时钟抖动。光学系统中的时钟误差可能直接影响测量结果，因此需要使用低噪声、高稳定性的晶振。
根据系统设计需求，光学仪器中的晶振频率可能覆盖MHz甚至GHz范围。例如高速采样系统、精密控制系统通常会采用低相位噪声晶振或者差分输出晶振，以保证时钟信号质量。KOAN晶振KJ系列低抖动晶振，可提供LVDS等差分输出方式，适用于对信号完整性要求较高的精密仪器应用。
频率计是一种用于测量周期信号频率的精密仪器。由于频率计本身就是测量频率的设备，因此内部参考时钟的准确性直接影响测量结果。高精度频率计通常需要高稳定度参考源，例如10MHz、20MHz、50MHz晶振。其中10MHz是测试测量领域非常常见的参考频率。许多高精度频率标准设备会采用温补晶振（TCXO）或者恒温晶振（OCXO），通过降低温度变化对频率的影响，提高长期稳定性。
示波器用于观察和分析电子信号波形。现代高速示波器需要高速采样，因此内部时钟系统对晶振性能要求较高。示波器常见晶振频率包括：50MHz、100MHz、200MHz甚至更高频率。晶振产生的时钟信号会影响示波器采样精度。如果晶振存在较大的频率误差或者相位抖动，会导致采样时间偏差、波形显示误差、测量精度下降。因此，高端示波器通常会采用低相位噪声、高稳定性的晶振方案。
信号发生器用于产生不同频率、幅度和波形的测试信号。由于信号发生器需要输出准确稳定的信号，因此内部频率参考源非常重要。根据输出范围不同，信号发生器可能采用：10MHz、20MHz、50MHz晶振、更高频率晶振。通过PLL锁相环技术，可以利用低频高稳定晶振倍频产生GHz级信号。因此，晶振不仅决定基础参考频率，也会影响最终输出信号的频率精度和相位噪声性能。
仪器仪表通常属于高精度应用，因此晶振选型不能只看频率，还需要综合考虑多个参数。
1.频率稳定度：晶振输出频率受到温度、电压、负载、老化等因素影响后的变化程度，通常以ppm表示。
2. 相位噪声和抖动：对于高速采样、通信测试、射频测量等应用，低相位噪声和低抖动能够提高系统信号质量。
3. 工作温度范围、输出方式、供电电压、尺寸封装、功耗。
KOAN晶振推荐方案
低功耗晶振主要应用于便携式仪器、物联网设备、电池供电设备以及低功耗传感器。KOAN提供多种低功耗晶振方案：
- 1.2V低电压MHz晶体振荡器，尺寸包括2.5×2.0mm、3.2×2.5mm、5.0×3.2mm、7.0×5.0mm，对应型号为KS25、KS32、KS50、KS70。
- 1.5μA低电流温补晶振，+3.3V供电，32.768kHz频率，SMD 3.2×2.5mm封装，型号为KT3225。
- 100μA最大电流KHz晶体振荡器，尺寸包括3.2×2.5mm、5.0×3.2mm、7.0×5.0mm，型号分别为KS3225、KS5032、KS7050。
对于精密测量仪器、频率标准设备以及高端测试系统，需要选择高稳定性晶振。高稳定性晶振采用高品质石英晶体材料和精密温度控制技术，可以降低温度、电压以及时间老化带来的频率变化。OCXO（恒温晶振）具有更高的频率稳定性。通过恒温控制晶体工作环境，使晶体始终保持接近最佳工作温度，因此能够实现更高精度的频率输出。OCXO通常应用于频率计、通信测试设备、卫星导航、精密仪器、实验室频率标准。
KOAN晶振专注频率器件研发与制造20余年，可提供无源晶振、有源晶振、温补晶振（TCXO）、压控晶振（VCXO）、恒温晶振（OCXO）、低抖动晶振以及差分输出晶振等多种产品。公司配备E5052B信号分析仪器，可测量相位噪声和抖动；同时拥有S&A280B、S&A250B测试设备以及高低温试验、机械可靠性测试设备。KOAN可根据仪器仪表的应用环境、精度要求以及系统设计需求，为客户匹配合适的晶振参数，提供稳定可靠的频率解决方案。
