简述晶体谐振器的优缺点

谐振器是一种产生谐振频率的电子元件，是无源器件，今天我们来聊一聊晶体谐振器。

（一）定义

石英晶体俗称水晶，成分SIO2，是重要的压电材料，其主要特征是其原子或分子有规律排列，反映在宏观上是外形的对称性。

石英晶体具有压电特性（即在机械受力时产生电荷的能力），因此用作高质量的机电谐振器。当压电材料机械受力时，其正负电荷的中心发生移位，从而产生外部电场。与此相反，在压电材料上施加外部电场时，可使得该材料发生拉伸或压缩。

石英晶体谐振器便是利用这一原理制成的器件，其中，首先将石英切割为具有特定尺寸的薄片，然后将该石英片置于两个电极之间即可。由于石英的切割方式决定了谐振器的物理和电气参数，因此石英片按照晶体原材料的切割方法分为不同类型。

例如，AT石英片用于要求振荡器在500kHz~约300MHz范围内工作的电子设备，而BT石英片能够以2.536MHz/mm的频率常数提供可重复特性。虽然BT石英片的温度稳定性不如AT石英片，但由于频率常数较高，因此可用于高频应用。

（二）优缺点

晶体谐振器的优缺点如下:

优点：信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的片子，而且价格通常也较低。晶体谐振器的精度为1PPM(百万分之一)至100PPM。

缺点：晶体谐振器是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来。晶体谐振器相对于晶体振荡器而言其缺陷是信号质量较 差，通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等)，更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。

晶体谐振器有一些等效参数，不同的使用环境可能会有不同的要求，选用时还要考虑环境温度、负载电容、频率精度等要求，这就要求外围振荡电路的参数要加一些控制才能输出稳定的频率。