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在电子技术领域，石英晶体谐振器（无源晶振）和有源晶振是两种常见的频率控制元件，它们在电路设计、性能和应用方面有着显著的区别。本文将详细介绍这两种晶振的区别，以及石英晶体谐振器在电路中的应用。
石英晶体谐振器（无源晶振）
石英晶体谐振器，也称为无源晶振，是一种基于石英晶体压电效应的频率控制元件。它本身无法输出频率信号，需要搭配外部放大电路才能产生稳定的振荡信号。石英晶体谐振器的主要作用是提供精确的频率参考，以确保设备中的各个部件能够同步工作。
有源晶振
有源晶振内部集成了一个独立的起振芯片IC，这使得它能够产生高质量的输出信号，并且具有很高的稳定性。由于内部集成了起振电路，有源晶振的输出信号不受外部电路的影响，这对于需要高精度时钟信号的设备来说是非常重要的。然而，这种高集成度的设计也导致了有源晶振的成本相对较高。
石英晶体谐振器在电路中的应用
石英晶体谐振器在电路中的应用主要依赖于外部放大电路，以下是一些常见的应用场景：
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并联型振荡器电路：在并联型振荡器电路中，石英晶体谐振器的两端引脚与单片机内部的反相器相连，再匹配电容和电阻组成皮尔斯振荡器（Pierce Oscillator）。这种电路结构可以产生稳定的振荡信号。
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并联电阻Rf：在并联型振荡器电路中，石英晶体谐振器需要并联一个电阻Rf，以完成输出信号反向180度反馈到输入端进行负反馈，构成负反馈放大电路。Rf的阻值根据晶振的频率不同而有所差异，KHz晶振电路Rf为10MΩ左右，MHz晶振电路Rf为1MΩ左右。如果没有加Rf，晶振电路也可能会起振，但存在不起振或者停振的隐患。
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串联电阻Rd：晶振过分驱动会使频率上升，导致晶振早期失效。Rd用来调整激励电平（Drive Level），其具体大小需要根据驱动程度进行调整。Rd的主要作用是降低激励功率，防止损坏晶振，并限制振荡幅度。
石英晶体谐振器与有源晶振的区别
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电路设计：石英晶体谐振器需要外部放大电路才能产生振荡信号，而有源晶振内部集成了起振电路，无需外部电路。
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信号质量：有源晶振能够产生高质量的输出信号，并且具有很高的稳定性，而石英晶体谐振器的信号质量受外部电路影响较大。
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成本：石英晶体谐振器的成本较低，因为有源晶振的内部集成设计导致其成本相对较高。
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应用场景：石英晶体谐振器适用于对时钟精度要求不高的场合，而有源晶振适用于需要高精度时钟信号的设备。
总之，石英晶体谐振器与有源晶振在电路设计、性能和应用方面有着显著的区别。石英晶体谐振器需要外部放大电路才能产生振荡信号，而有源晶振内部集成了起振电路，无需外部电路。有源晶振能够产生高质量的输出信号，并且具有很高的稳定性，但成本相对较高。石英晶体谐振器适用于对时钟精度要求不高的场合，而有源晶振适用于需要高精度时钟信号的设备。
