晶振的應用及晶振的PCB設計注意事項

我們常把晶振比喻為數字電路的心臟，這是因為，數字電路的所有工作都離不開時鐘信號，晶振直接控制著整個系統，若晶振不運作那么整個系統也就癱瘓了，所以晶振是決定了數字電路開始工作的先決條件。

我們常說的晶振，是石英晶體振蕩器和石英晶體諧振器兩種，他們都是利用石英晶體的壓電效應制作而成。在石英晶體的兩個電極上施加電場會使晶體產生機械變形，反之，如果在晶體兩側施加機械壓力就會在晶體上產生電場。并且，這兩種現象是可逆的。利用這種特性，在晶體的兩側施加交變電壓，晶片就會產生機械振動，同時產生交變電場。這種震動和電場一般都很小，但是在某個特定頻率下，振幅會明顯加大，這就是壓電諧振，類似于我們常見到的LC回路諧振。

作為數字電路中的心臟，晶振在智能產品中是如何發揮作用的呢？以智能家居如空調、窗簾、安防、監控等產品來說，都需要無線傳輸模塊，它們通過藍牙、WIFI或ZIGBEE等協議，將模塊從一端發到另一端，或直接通過手機控制，而晶振就是無線模塊里的核心元件，影響著整系統的穩定性，所以選擇好系統使用的晶振，決定了數字電路的成敗。

由于晶振在數字電路中的重要性，在使用和設計的時候我們需要小心處理：

1、晶振內部存在石英晶體，受到外部撞擊或跌落時易造成石英晶體斷裂破損，進而造成晶振不起振，所以在設計電路時要考慮晶振的可靠安裝，其位置盡量不要靠近板邊、設備外殼等。

2、在手工焊接或機器焊接時，要注意焊接溫度。晶振對溫度比較敏感，焊接時溫度不能過高，并且加熱時間盡量短?

晶振的PCB設計注意事項

（1） 耦合電容應盡量靠近晶振的電源引腳，位置擺放順序：按電源流入方向，依容值從大到小依次擺放，容值最小的電容最靠近電源引腳。

（2） 晶振的外殼必須接地，可以晶振的向外輻射，也可以屏蔽外來信號對晶振的干擾。

（3） 晶振下面不要布線，保證完全鋪地，同時在晶振的300mil范圍內不要布線，這樣可以防止晶振干擾其他布線、器件和層的性能。

（4） 時鐘信號的走線應盡量短，線寬大一些，在布線長度和遠離發熱源上尋找平衡。

（5） 晶振不要放置在PCB板的邊緣，在板卡設計時尤其注意該點。