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一、基本定义
无源晶振（Crystal，晶体谐振器）
结构：仅包含石英晶体，无内置振荡电路。
工作原理：依赖外部电路（如MCU的振荡器）驱动，通过机械振动产生谐振频率。
有源晶振（Oscillator，晶体振荡器）
结构：集成石英晶体 + 振荡电路 + 输出驱动，直接输出方波/正弦波信号。
工作原理：内置振荡器，仅需供电即可独立工作。
二、核心区别对比
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对比项
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无源晶振
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有源晶振
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电路需求
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需外部振荡电路（如MCU的OSC_IN/OSC_OUT）
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独立工作，无需外部电路
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输出信号
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正弦波（需整形电路）
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方波/削峰正弦波（直接驱动逻辑器件）
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功耗
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低（依赖外部驱动电流）
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较高（内置电路功耗，通常1mA~50mA）
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频率稳定性
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±10ppm~±50ppm（受外部电路影响）
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±0.1ppm~±50ppm（高精度型号可达±0.001ppm）
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成本
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低（0.1元~1元）
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高（1元~500元，依赖精度和封装）
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启动时间
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较长（ms级，需起振过程）
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短（μs级，上电即稳定）
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抗干扰能力
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弱（依赖PCB布局和外部电路）
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强（内置滤波和稳压）
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三、应用场景
1. 无源晶振的典型应用
低成本消费电子：如蓝牙耳机、遥控器（MCU主频≤100MHz）。
嵌入式系统：STM32、ESP32等MCU的时钟源（需配置负载电容）。
负载电容公式：
C_load = (C1 × C2) / (C1 + C2) + C_stray （C_stray为PCB寄生电容，通常3pF~5pF）
2. 有源晶振的典型应用
高频与高精度场景：
通信设备（5G基站、光模块，频率≥100MHz）。
精密仪器（原子钟同步，TCXO/OCXO温补晶振）。
复杂环境：工业控制（抗振动、宽温-40℃~+125℃）。
直接驱动：FPGA全局时钟、高速SerDes接口（如25Gbps以太网）。
四、选型关键点
1. 无源晶振选型
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参数
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选型规则
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示例
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频率
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匹配MCU/芯片要求
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25MHz无源晶振，负载电容20pF
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负载电容（CL）
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按芯片数据手册要求匹配外部电容
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CL=20pF → C1=C2=2×(20pF - 5pF)=30pF
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ESR（等效电阻）
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低ESR（≤80Ω）缩短起振时间
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选ESR=50Ω的YSX321SL型号
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封装
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根据PCB空间选择（如SMD3225、HC-49S）
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手机用2.0×1.6mm，工控用3.3×2.5mm
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2. 有源晶振选型
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参数
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选型规则
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示例
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输出类型
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CMOS（3.3V）、LVDS（差分）、HCSL（高速）
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100MHz LVDS输出（如YSO230LR）
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频率稳定性
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按系统需求选择（如±10ppm工业级）
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OCXO恒温晶振（如YOV1409SM-10M）
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电源电压
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匹配系统电源（1.8V/2.5V/3.3V/5V）
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3.3V供电的 YSO110TR
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相位噪声
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高频场景需低相位噪声（如<-150dBc/Hz@1MHz）
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AI算力集群选YSO212PU
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