硅振荡器与晶体或陶瓷谐振器的比较

对于绝大多数微控制器时钟电路而言，硅振荡器是一种简单且有效的解决方案。与晶体和陶瓷谐振器不同，基于硅材料的定时器具有抗振动、抗撞击和抗电磁干扰的优点。同时，硅振荡器不需要严格匹配的定时元件和线路板走线。 抛开应用过程中的环境因素，时钟源的选择主要取决于4个基本参数：精度、供电电压、体积和噪声。精度要求主要是由应用所采用的通信标准决定的。譬如，高速USB要求总的时钟精度控制在±0.25％。而相应地，无须与外界进行通信的系统却能在5％、10％甚至20％的时钟精度下正常工作。

硅振荡器能够在供电电压2.4～5.5V之间正常工作，因此一般驱动微控制器的3.3V和5V供电电压能够很稳定的驱动硅振荡器。

时钟的噪声受许多噪声源的影响，包括放大器噪声、供电电源噪声、线路板走线和振荡器件固有噪声抑制特性（Q值）。由于具有很高的Q值，晶体被广泛的应用在低噪声振荡电路中。它特别适用于如音频编*这样需要低基带噪声的系统。 就精度而言，晶体最高，其次是陶瓷谐振器和硅振荡器，而且硅振荡器也比晶体和陶瓷谐振器对温度更敏感。 然而，硅振荡器通常占用最小的空间，而且不需要额外的定时元件。一般而言，1个供电电源的滤波电容是硅振荡器唯一的外加元件。 就功耗而言，硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能，范围可以从低频（固定）器件的几μA到可编程器件的几mA。以一种低功率的硅振荡器MAX7375为例，它工作在4MHz时只需不到2mA的电流。

晶体和陶瓷谐振器经常被当作皮尔斯振荡器使用，其中晶体或者谐振器用于反相放大器反馈回路上的调谐元件。为了工作在稳定状态，需要外加电容和电阻以提供相位漂移补偿和增益控制。另外，电阻具有阻尼作用，用来防止可能永久损坏晶体和陶瓷谐振器的过激励效应。

每种设计中的元件具体参数由工作频率、供电电压、反相器类型、晶体或谐振器类型和生产厂家决定。 皮尔斯振荡器通常使用一个CMOS反相器来做放大器。虽然比起晶体管振荡器有稳定度差和功耗高的缺点，但基于CMOS反相器的设计十分简单，因此被广泛应用。尽管缓冲反相器和无缓冲反相器都可用作放大器件，但无缓冲反相器由于能制作更稳定的振荡器而备受青睐。不过无缓冲反相器也存在功耗较大的缺点。无缓冲门电路的驱动能力不强，所以需要加标准反相器缓冲来驱动电路板上的长线。

硅振荡器的优势： 诸如硅振荡器这样的内置振荡器的设备能提供最简单的时钟源。它们提供特定频率的可直接作为微控制器时钟输入的方波。硅振荡器不依赖机构谐振特性来产生振荡频率；相反，它们使用内部的RC时间参数。这种设计能够减弱外部机构对硅振荡器的影响。同时，由于没有传统振荡器中暴露在外面的高阻抗节点，硅振荡器拥有对湿度和电磁干扰更多的容忍性。

硅振荡器的替代方法： 用硅振荡器替代晶体或谐振器设备时，先去掉所有与振荡电路相连的元件，其中包括1～2个电阻和2个电容（如果这些元件没有包含在谐振器封装中）。然后把振荡器放在方便时钟输出端与微控制器时钟输入端相连的地方。振荡器的供电电源应与驱动微控制器时钟输入电路的电源分开。