各種諧振器用于電子領(lǐng)域的大量應(yīng)用中。在這些諧振器中，兩種主要使用的材料是石英晶體和陶瓷（制造陶瓷諧振器）。石英晶體用于晶體振蕩器，陶瓷用于陶瓷諧振器。它們都具有相同的特性，即當(dāng)向它們提供輸入電壓時通過振動來產(chǎn)生振蕩頻率。但是它們兩個也有一些差異，這些差異將它們區(qū)分開來，也因此將它們應(yīng)用于不同的應(yīng)用程序。

什么是晶體振蕩器？

振蕩器是在調(diào)諧電路的幫助下產(chǎn)生振蕩頻率的電路。同樣，晶體振蕩器是一種電子電路或設(shè)備，它借助晶體而不是調(diào)諧電路來產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率。晶體振動時，它就像一個諧振器，因此會產(chǎn)生一個振蕩頻率。諧振器電路使用晶體代替產(chǎn)生振蕩，因此被稱為晶體振蕩器（簡稱晶振，Crystal Oscillator）。晶振的符號及電路如下圖所示：

什么是陶瓷諧振器？

與晶體振蕩器類似，陶瓷諧振器也是一種電子電路或設(shè)備，利用陶瓷作為諧振壓電材料來產(chǎn)生振蕩頻率的輸出。這種材料可以具有兩個或多個電極，當(dāng)連接到振蕩器電路時會產(chǎn)生機(jī)械振動并因此產(chǎn)生特定頻率的振蕩信號。諧振器的電路類似于晶體振蕩器的電路，如下圖所示：

當(dāng)諧振器工作時，由于壓電材料（即陶瓷）的機(jī)械振動而產(chǎn)生振蕩電壓，然后將振蕩電壓作為輸出。

晶體振蕩器與諧振器

盡管它們具有相同的工作過程并產(chǎn)生頻率振蕩作為輸出，但它們在性能上有一些不同，因此振蕩器在許多情況下取代了諧振器：

§頻率范圍- 晶體振蕩器的 Q 因子比陶瓷諧振器高得多，晶體振蕩器的頻率范圍為 10 kHz – 100 MHz，而陶瓷諧振器的頻率范圍為 190 kHz – 50 MHz

§輸出- 晶體振蕩器提供高穩(wěn)定性頻率輸出，陶瓷諧振器也提供穩(wěn)定性輸出，但晶體振蕩器相比更好一點(diǎn)。在輸出頻率精度方面，晶體振蕩器提供比陶瓷諧振器更準(zhǔn)確的輸出，陶瓷諧振器對溫度等參數(shù)很敏感。振蕩器的精度為 10ppm-1000ppm（1ppm 百萬分之一），而諧振器的精度為 0.1% - 1%。

§參數(shù)的影響- 對于陶瓷諧振器，陶瓷材料的厚度將決定輸出諧振頻率，而對于晶體振蕩器，諧振頻率輸出取決于材料中聲音的大小、形狀、彈性和速度。溫度對晶體振蕩器的影響非常低，即使溫度發(fā)生變化，它們也非常穩(wěn)定，而溫度對陶瓷諧振器的影響比晶體振蕩器大一點(diǎn)。對于石英晶體振蕩器，輸出特性取決于振動模式和切割晶體的角度，而在陶瓷諧振器中主要是厚度影響更大。

§容差和靈敏度- 晶體振蕩器對沖擊和振動的耐受性較低，而陶瓷諧振器的耐受性相對較高。晶體振蕩器具有低 ESD（靜電放電）受耐性，而陶瓷諧振器具有高 ESD受耐性。振蕩器比諧振器更敏感，靈敏度可以在輻射方面進(jìn)行比較。石英的頻率容差為 0.001%，而 PZT 的容差為 0.5%。

§電容器依賴性- 諧振器可能有內(nèi)部電容器或有時需要外部電容器，而振蕩器需要外部電容器，它們的值取決于設(shè)計(jì)的晶體。

§使用的材料- 晶體振蕩器由石英作為壓電諧振器材料制成，而陶瓷諧振器由鈦酸鉛鋯 (PZT) 制成，這種材料被稱為高穩(wěn)定性壓電陶瓷材料。晶體振蕩器比陶瓷諧振器制造難度更高。

應(yīng)用- 陶瓷諧振器用于頻率穩(wěn)定性要求不高的微處理器應(yīng)用中，而晶體振蕩器的使用性更廣，可以在計(jì)算機(jī)到帶有電子元件的兒童玩具等產(chǎn)品中看到他們的身影。諧振器適用于低速串行端口通信，而晶體振蕩器的頻率可用于支持高速串行通信。諧振器沒有可用于高速串行端口通信的頻率。在基于時鐘的應(yīng)用方面，諧振器不太適合實(shí)時時鐘/計(jì)時/掛鐘，而如果使用可變電容器進(jìn)行調(diào)諧，振蕩器可能適合計(jì)時/RTC/掛鐘，如果不調(diào)諧，預(yù)計(jì)每年會有幾分鐘的漂移。