发布时间：2025-06-13 阅读量：157 来源: 我爱方案网 作者: 扬兴晶振
【导读】晶振是电路中可以提供高度稳定时钟信号的元器件。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步，一起“干大事”。比如在我们常用的计算机系统中，晶振可比喻为各板卡的“心跳”发生器，如果主卡的“心跳”出现问题，必定会使其他各电路出现故障。人体的心跳搏动，离不开血液。晶振也是一样，离不开电流。
简单来说，晶振起振的原动力是——电，我们需要把一个晶振放在完整的电路中，并给电路供上电，产生回路电流，晶振自此开始稳定有节奏的“跳动”。
当然，这个起振回路也是有讲究的(有源晶振内嵌起振回路，无源晶振需外接起振回路)，它需要遵循“巴克毫森稳定性准则”。
晶振在红绿灯系统提供时钟信号
什么是巴克毫森稳定性准则？
巴克豪森稳定性准则，由德国物理学家巴克豪森（Heinrich Georg Barkhausen）于1921年提出的准则——电子振荡器系统信号由输入到输出再反馈到输入的相差为360°，且环路增益≥1，为振荡器起振的必要条件。
一个简单振荡器想产生周期性的振荡，通常是以电压形式的输出，在持续不断地输出的同时，需要加入放大器以产生持续的反馈给到输入，由于放大器本身的输出在高频时相移太大会使整个反馈变成正的，从而产生振荡。
当环路增益≥1时，说明输入信号在环路中逛一圈后又送到输入端，信号幅度比原来更大。相位为360°，说明输入信号在电路中逛一圈后，相位与原本的输入信号完全相同，因此输入信号被完美的加强了。
两者结合，信号经过反复放大后不断增大，当环路中的信号幅度增大到一定程度后，振荡器中的有源器件（晶振电路中的反相器）存在的非线性会限制幅度的继续增加，使得振荡器的输出达到稳定。通俗说就是振荡的幅值肯定超不过电源电压。
【小知识】时钟芯片一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，英文名称：Real-time Clock/Calendar Chip（简称：RTC），可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能。采用IIC通信接口。
晶振作为电子设备的"心跳发生器"，其起振状态直接决定系统能否正常运行。本文深度解析四种检测方法的实战要点：示波器法需规避探头电容引发的停振风险，万用表电压法需警惕芯片故障导致的误判，频率计通过波形特征精准锁定起振状态，而听声辨振实为认知误区——人耳可闻的异常声响反而暴露晶振缺陷。随着5G/新能源产业爆发式增长，国产晶振厂商正加速技术攻坚，保障起振检测的可靠性已成为行业刚需。
可编程晶振改变频率的核心原理是：通过内部集成的锁相环（PLL）和数字分频/倍频电路，对基础石英晶体产生的固定频率进行精密的数学运算（分频、倍频、分数分频），最终输出一个用户通过数字接口（如I²C、SPI）编程设定的目标频率。
晶振自身产生时钟信号，为各种微处理芯片作时钟参考，晶振相当于这些微处理芯片的心脏，没有晶振，这些微处理芯片将无法工作。晶振的作用就是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。晶振主要运用于单片机、DSP、ARM、PowerPC、CPLD/FPGA等CPU，以及PCI接口电路、CAN接口电路等通讯接口电路。
在汽车产业加速向"软件定义汽车（SDV）"转型的浪潮下，汽车制造商正以创新突破传统边界，聚焦于在区域控制器中集成受保护的半导体开关。以电子保险丝与 SmartFET 为代表的新型保护器件，不仅能高效保护负载、传感器和执行器，更从根源上提升了功能安全性，实现对功能故障的快速响应与精准应对。区别于传统域架构将软件分散部署于多个 ECU 的模式，区域控制架构采用集中控制与计算的核心思路——将分散的 ECU 软件统一整合至强大的中央计算机，为下游的电子控制与配电系统赋予了更高的灵活性。
