晶体晶振小结（XTAL与TCXO/VCXO/VC-OCXO等）-持续更新
目录
- 晶体与晶振
- 晶体
- 晶振
- 恒温晶体振荡器（OCXO）
- 关键参数
- 温度补偿晶体振荡器（TCXO）
- 关键参数
- 数字补偿晶振（MCXO）
- 常规频点
- 输出波形
- 温度稳定度
- 相位噪声
- 普通晶体振荡器（SPXO）
- 压控晶体振荡器（VCXO）
- 压控恒温晶振（VC-OCXO）
- 压控温度补偿晶振（VC-TCXO）
- 业内主要厂商
晶体与晶振
晶体，完整专业术语称之为晶体谐振器，Crystal，简写为XTAL。双端输出，不需供电。震荡电路在芯片内部。
晶振，完整专业术语称之为晶体振荡器，Crystal Oscillator，简写为XO。单端输出，需要供电。震荡电路在晶振内部。
晶体
石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。
如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
石英晶体封装一般分为贴片和插件两种类型，插件石英晶体最常见的是圆柱晶振以及椭圆形晶体。贴片晶振封装尺寸较多，主要有7.0x5.0mm、5.0x3.2mm、3.2x2.5mm、2.0x1.6mm、1.6x1.2mm，贴片晶振封装尺寸不同在不同领域使用所展现的性能也不同。
选用晶体最关键的参数在以下几点：
- 封装尺寸
- 频率（有些频率较偏使用较少）
- 精度偏差
- 负载电容
- 温度使用范围
晶振
- 按制作材料分类：可分为石英晶振和陶瓷晶振。
- 按应用特性分类：可分为串联谐振型晶振和并联谐振型晶振。
- 按负载电容特性分类：可分为低负载电容型晶振和高负载电容型晶振
- 按晶振的功能和实现技术分类：可以将晶振分为温度补偿晶体振荡器（TCXO）、压控晶体振荡器（VCXO）、普通晶体振荡器（SPXO）、恒温晶体振荡器（OCXO）。
- 按封装形式分类：可分为玻璃真空密封型晶振、金属壳封装型晶振、陶瓷封装型及塑料壳封装型晶振。
- 按外形分类：可分为长方形晶振、圆柱形晶振、椭圆形晶振。
- 按谐振频率精度分类：可分为高精度型晶振、中精度型晶振及普通型晶振。
恒温晶体振荡器（OCXO）
恒温晶体振荡器（OCXO，Oven Controlled Crystal Oscillator），利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。
OCXO是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的。通常人们是利用热敏电阻“电桥"构成的差动串联放大器，来实现温度控制。
OCXO的功耗分为启动功耗（启动电流）和稳定功耗（稳定电流）
关键参数
- 频率准确度：按规定条件要求，在基准温度下测试，晶体振荡器的频率相对于其规定标称值的最大允许偏差，即（f-f0）/f0；
- 频率－温度稳定度：按规定条件要求，在规定温度范围内晶体振荡器输出频率的最大变化量相对于温度范围内输出频率极值之和的允许频偏值，即±（fmax-fmin）/（fmax+fmin）；
- 频率老化：晶体振荡器输出频率随时间的变化，通常用某一时间间隔的频率来量度。如0至30天的总变化或1年内的预定总频率变化等；
- 工作温度范围：振荡器能正常工作。其频率及其他性能均不超过规定的允许偏差的温度范围；
- 稳定时间：振荡器从初始加电到稳定工作在规定极限值所需要的时间；
- 相位噪声：是指信号功率和噪声功率的比率（C/N），是表征频率颤抖的技术指标。在对预期信号既定补偿处，以1Hz带宽为单位来测量相位噪声；
- 频谱纯度：频率稳定度的一种频域量度，它通常用信号边带的噪声功率谱中每赫兹带宽的噪声功率相对于总信号功率的分贝数来表示；
- 谐波失真：用不希望的信号频谱分量和有用信号频率的谐波关系描述的非线形失真；
- 再现性：振荡器经过规定的时间间隔，再加电一段时间后返回原来频率的能力；
- 输出功率：施加规定电压和规定负载下，振荡器消耗的电能，用电压和消耗电流的积表示；
- 输出电压（正弦波）：施加规定的电压和负载，在规定的时间内达到稳定后，用RF表测得的有效值或用示波器测量电压峰-峰值后换算的有效值。
温度补偿晶体振荡器（TCXO）
温度补偿晶体振荡器（TCXO，Temperature Compensate X’tal(Crystal) Oscillator），在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿，以达到在宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器。一般模拟式温补晶振采用热敏补偿网络。补偿后频率稳定度在10-7~10-6量级，由于其良好的开机特性、优越的性能价格比及功耗低、体积小、环境适应性较强等多方面优点，因而获行了广泛应用。
其中T表示温度，C表示补偿。下图是简化的TCXO功能框图。
补偿网络驱动牽引网络，然后调整振荡器。图3中展示的是补偿/未补偿的晶体频率响应示意图。
图3 温度补偿
关键参数
了解TCXO基本参数，对于选择合适型号有重要作用。下面分别对各项参数进行说明。
1、 Frequency tolerance（F_tol）：TCXO在常温（+25 °C +/-2 °C）条件下的频率偏差值，表明产品初始频偏及离散性。
2、 Frequency / temperature coefficient（Fo-Tc）：对应工作温度范围，温度带来的最大频率偏差，这是衡量TCXO 温度补偿功能的重要指标。这个指标也是区分精度等级的标准。
3、Frequency slope vs. Temp.：用于衡量TCXO 补偿后的温度频率特性，单位温度变化量对应的频率变化大小。部分应用如GPS 对该参数要求较高。
4、Frequency / Load coefficient (Fo-Load) ：负载频率特性，负载在额定条件下变化带来的频偏偏差，例如，+/-0.1ppm @ 10k Ω//10pF ±10% each.
5、Frequency / Voltage coefficient (Fo-Vcc) ： 供电电压变化带来的频率偏差。例如，+/-0.1ppm @ VCC=2.8V ± 0.14V.
6、Frequency aging (f_age) ：一般给出标准使用条件下首年的老化数据。
7、 Output level (Vpp) ：输出波形的幅度，根据接口模式的不同而不同。目前输出支持CMOS， 正弦，削顶正弦等模式。
8、 Symmetry (SYM) ：波形占空比。
9、 SSB Phase noise (L(f))：相位噪声。评价频率源(振荡器)频谱纯度的重要指标。
TCXO并非全是VC-TCXO，有些不是压控的，如下图所示。
数字补偿晶振（MCXO）
数补晶振系列（MCXO），用MCU技术进行温度数字补偿的晶振称之为MCXO。主要是运用MCU对温度传感器的温度值采样，将结果存储在单片机中，并输出补偿数据信号到高精度D/A转换，将它送给补偿电路得到补偿电压，通过该补偿电压对振荡频率进行补偿以极大减少温度变化对晶振稳定度的影响
常规频点
10.00MHZ 、12.00MHZ、12.80MHZ 、13.00MHZ、15.00MHZ、16.32MHZ、16.384MHZ、18.432MHZ、 19.2MHZ、19.44MHZ、 20.00MHZ、25.00MHZ、 30.72MHZ、32.768MHZ、38.88MHZ、40.00MHZ、77.76MHZ
输出波形
输出波形：正弦波 、方波。对于方波有输出电平、占空比、上升/下降时间、驱动能力等指标，对于正弦波主要有谐波和输出功率等指标要求
温度稳定度
由于MCXO采用了精密数字补偿技术，从而达到较高的温度特性。温度特性在-40~85度，有0.02PPM、0.05PPM、0.1PPM、0.28PPM、0.5PPM等规格
相位噪声
（Typical,@10.00MHZ):
10hz -95dBc/Hz
100hz -120dBc/Hz
1Khz -138dBc/Hz
10Khz -145dBc/Hz
100Khz -148dBc/Hz
普通晶体振荡器（SPXO）
这是一种简单的晶体振荡器，通常称为钟振，其工作完全是由晶体的自由振荡完成。这类晶振主要应用于稳定度要求不高的场合。
下图为一颗SPXO规格书中列出的主要参数。
压控晶体振荡器（VCXO）
压控晶体振荡器（voltage controlled oven-controlled crystal oscillator，VCXO）一种可通过调整外加电压使晶振输出频率随之改变的晶体振荡器，主要用于锁相环路或频率微调。压控晶振的频率控制范围及线性度主要取决于电路所用变容二极管及晶体参数两者的组合。
压控恒温晶振（VC-OCXO）
恒温晶体振荡器和电压控制晶体振荡器结合。
压控温度补偿晶振（VC-TCXO）
温度补偿晶体振荡器和电压控制晶体振荡器结合。
更多参数可以查看Arrow的这边博文：点击link
业内主要厂商
日系晶振品牌
1、爱普生 Epson
2、日本电波 NDK
3、京瓷 Ryocera
4、大真空 KDS
5、东京电波 Tew
6、西铁城 Citizen
7、北陆电气 HDk
8、日本大河 RIVER
9、SII
台系晶振品牌
1、台湾晶技 TXC
2、希华 Szward
3、加高 HELE
4、鸿星 Hosonzc
5、泰艺 Titian
6、嘉硕 TST
欧美晶振品牌
1、Vectron
2、Fox
3、Raltron
4、CES
5、Saronix
国内晶振品牌
1、湖北东光
2、河北唐山晶源
3、南京华联兴
4、香港应达利
5、深圳晶科鑫
6、深圳扬兴 YXC
7、等等
欧美厂商在频率发展上见长，由于其对无线通信技术的发展使其在设计、开发上具有优势，但在生产效率上较低。
而日本厂商居技术领导地位，在精确度、尺寸大小上具有优异的产品改良能力，同时能够将其进一步予以量产和自动化生产。
就中国台湾厂商而言，大都直接购买原料配方、机器设备或直接购买制程，产品上市时间讲求迅速，近期已逐步透过设备、制程能力的改善，将技术内化成自身能力并予以提升。
京瓷晶振
京瓷株式会社晶振集团主要生产销售石英水晶振荡子,陶瓷振动子,32.768K,时钟晶体,压电石英晶体,石英晶振,有源晶振,压控振荡器等器件,他的第一个字母“K”环起了陶瓷这一英文的第一个字母“C”,它由象征追求更广阔的领域,展翅面向未来的企业商标和企业标识构成.1982年10月,公司由“京都陶瓷株式会社”变更为“京瓷株式会社”之际,便开始启用这一标识.作为象征性标记的颜色,选择了富有热情和挑战意味的红色 .京瓷株式会社晶振所有的生产线都具备顺应时代变化的速度感,通过融合集团的独特技术,进一步积极创造新产品、开拓新市场.
爱普生晶振
爱普生株式会社EPSON晶振爱普生拓优科梦,(EPSON — TOYOCOM)1942年成立时是精工集团的第三家手表制造公司,以石英手表起家的爱普生公司到后续的生产压电石英晶体,晶振,石英晶振,有源晶振,压控振荡器,压控晶体振荡器（VCXO）,温补晶体振荡器（TCXO）.创建属于自己的独特的核心技术和设备,使用这些作为基地的规划和设计提供独特价值的产品,生产或制造的艺术和科学,积累了多年的专业知识。爱普生株式会社EPSON晶振通过追求以QMEMS 技术为核心的“省、小、精”技术,创造并提供专研了压电水晶元器件及其关联产品.
KDS晶振
日本株式会社大真空KDS晶振集团设立在日本国兵库县加古川市平冈町新在家,创业时间为1959年11月3日,正式注册成立是在1963年5月8日,当时注册资金高达321亿日元之多,主要从事电子元件以及电子设备生产销售一体化,包括晶体谐振器,音叉型晶体谐振器,晶体应用产品,晶体振荡器,晶体滤波器,晶体光学产品,硅晶体时钟设备,MEMS振荡器等.日本株式会社KDS晶振不断努力为我们的客户在日本国内外提供世界一流的质量和满意程度高.所生产电子器件遍布全球,包括美国,英国,德国,到中国,新加坡,泰国和其他亚洲国家.
日本电波 NDK
NDK是日本电波工业株式会社的英文缩写（NIHONDEMPA KOGYO CO., LTD.），公司成立于1948年，NDK在日本建有多个工厂，在中国、马来西亚、美国分别建有工厂。其销售网点也遍布世界各地。
主营：晶体谐振器、振荡器、滤波器、声表面波滤波器和光学低通滤波器等。
西铁城(Citizen)
介绍：西铁城于2001年7月在梧州投资成立领冠电子(梧州)有限公司,注册资本3000万元港币,主要生产石英晶振、手表、液晶反光块及其它新型电子元器件,当年12月投产,2002年出口额为1000多万美元。
主营：水晶振动子/MHz帯水晶振动子，音叉型水晶振动子/kHz帯水晶振动子，基本波抑制オーバトーン水晶振动子/MHz帯水晶振动子，水晶振动子/MHz帯水晶振动子〈カーエレクトロニクス用〉，音叉型水晶振动子/kHz帯水晶振动子〈カーエレクトロニクス用〉
特性：小型、薄型优良的耐环境特性，包括耐热性、耐冲击性等
村田制作所(Murata)
介绍：村田陶瓷晶振是由日本一家电子零件专业制造厂生产，名叫株式会社村田制作所（Murata Manufacturing Co., Ltd.），其总部设于京都府长冈京市。该公司于1944年10月创业，1950年12月正式改名为株式会社村田制作所，创业者是村田昭。
主营：陶瓷电容器，高居世界首位。其他具领导地位的零件产品计有陶瓷晶振，陶瓷滤波器，陶瓷振荡子，高频零件，感应器等。
应用：PC、手机、汽车电子等领域
加高晶振
加高电子(H.ELE.)是晶振,石英晶振,贴片晶振有源晶振,压控振荡器频率组件的专业制造商,目前所提供之石英晶体(Crystal),晶体振荡器(Oscillator)之生产及销售规模居全台领先地位.成立于1976年,藉由与日本DAISHINKU（KDS）株式会社的合作,引进日本精密制程、产品设计技术及讲究的质量管理工法,进而累积扎实的研发能力.为更好的满足用户需求,制造质量与价格优势,我们在台湾、加高晶振集团在大陆及泰国皆拥有生产工厂以及销售办事处和经销商.
希华
希华晶振晶体科技有限公司成立于1988年,资本额为1,500万元整,开始以普通石英频率控制元件之研发、设计、生产与销售.从人工晶棒长成到最终产品,透过最佳团队组合及先进之生产技术,建立完整的石英晶振,贴片晶振,压控温补晶振,晶体振荡器等产品线.希华晶振晶体科技有限公司敏锐地掌握电子产品轻薄短小化、快速光电宽频传输与高频通讯的发展主流,致力于开发小型化、高频与光电领域等产品.
CTS晶振
成立于1896年,CTS公司(NYSE:CTS)是一个领先的设计师和制造商的传感器、执行器和电子组件石英晶振在航空航天、通讯、国防、工业、信息技术、医疗和交通运输市场.西迪斯所生产石英晶振,高精度贴片晶振,晶体振荡器,压控温补晶振的性能、可靠性和工程技术都很出色.CTS晶振公司自1896年以来,CTS晶振一直是未来的一部分.随着技术的不断进步,不断追求创新,为满足市场的广泛需求.
PDI晶振
PDI工厂位于威斯康星州米德尔顿，主要以生产晶体，时钟振荡器，TCXO，VCXO，OCXO，晶体滤波器和射频和微波滤波器，产品广泛应用于航空航天，国防，工业，电信和消费者市场。与以上CTS晶振相同的特点，型号都从简化，多以C+数字。
瑞康晶振
新西兰瑞康于1967成立，瑞康是全球领先的设计和制造世界领先的频率控制解决方案的高科技公司。今天，我们生活在一个有线、无线和光网络连接的社会。数据随时随地高速传输。RAKON产品被发现在通信的最前沿，速度和可靠性是最重要的。无论是在基础设施的深处，太空中的卫星，还是导航设备——Rakon的产品都处于实现连接、更快、更可靠的前沿。
ABRACON晶振
成立于 1992 年的 Abracon Corporation 是一家私有的加利福利亚州公司。也是全球领先的频率控制和磁性元件供应商。Abracon (www.abracon.com) 提供广泛的晶体振荡器、石英晶体、陶瓷谐振器、滤波器、SAW 器件、电感器、扼流圈、线圈和变压器。abracon在业界也被简称为ABR晶振，型号以ABM开头
ECS晶振
美国ECS晶振集团自1980年成立以来，在国际上已历经了38年的业务.ECS Inc.晶振集团现已经成为市场领导者提供创新、先进的贴片晶振、温补晶振频率控制组件解决方案，所生产所涉及的应用领域范围有：电信、工业、公用事业、导航、汽车、电子、航空航天和医疗与一流的制造行业。基于陶瓷谐振器,温补晶振和其他基于压电的产品.ECS inc .以迅速扩大的市场部门的多元化产品基础,热情关注客户和市场趋势,调动企业的力量,为世界各地的客户提供一贯的卓越服务。
SiTIme晶振
晶振品牌排名一一SiTIme晶振是一家美国模拟半导体公司，致力于用可取代传统石英产品的硅MEMS计时解决方案改变全球50亿美元的计时市场。凭借着85%的市场份额和2013年超过2亿片器件的出货量。扬兴科技是SiTIme晶振一级代理商，亦是中国首家可编程晶振厂家；一小时量产千片级别以上的有源晶振，大批量1-2天快速交付。
晶技 TXC
TXC全称为台湾晶技又名台晶电子，总部位于台湾台北，TXC为一专业频率组件制造厂，自1983年12月成立以来，致力于插件式(DIP)与表面黏着式(SMD)石英晶体系列之研发、设计、生产与销售，专事生产高精密、高质量之石英晶体谐振器(crystal resonator)、振荡器(Oscillator)等系列产品。
目前在全球同行业排名第三。多年来，始终以提升客户价值为目标，提供客户各种精密频率组件需求的完整解决方案，以满足客户全方位的需求；在价格、质量、交期、服务等方面晶技的表现，始终以超越客户的期待为目标。
希华 Siward
希华晶体科技成立于1988年，总部位于台湾台中，专精于石英频率控制元件之研发、设计、生产与销售。从人工晶棒长成到最终产品，透过最佳团队组合及先进之生产技术，建立完整的产品线，包含人工水晶、石英晶片、SAW WAFER，以及石英晶体、晶体振荡器、晶体滤波器、温度补偿型及电压控制型产品等，以健全的供应炼系统，为客户提供全方位的服务。
产品应用范围包含行动电话、平板电脑、卫星通讯、车载系统、全球定位系统、个人电脑、无线通信及家用产品等，扮演基本信号源产生、传递、滤波等功能。持续致力于技术研究开发及品质落实扎根，营运据点遍布台湾、中国大陆、日本、新加坡、美国及欧洲等世界各地，使希华得以提供服务予世界电子大厂。
深圳市捷比信实业有限公司
厂家介绍：深圳市捷比信实业有限公司，是一家专业从事高新技术电子元器件、设备研究开发和代理销售型企业。公司地址位于深圳市龙华新区，注册资本伍佰万元人民币；面向国内外客户，提供符合未来电子行业发展要求的环保、小型化电子组件。拥有优越的技术研发团队，致力于薄膜的制程技术研发与高频组件/模块整合的设计开发；
主营生产：晶振、晶体晶振、贴片晶振、无源晶振
北京时代嘉盈科技有限公司
公司简介： 北京时代嘉盈科技有限公司是专业生产各类晶振的电阻厂家之一，也是具有二十年专业生产、研发、设计制造晶振有着丰富经验的厂家。
主营产品：晶振、贴片晶振、无源晶振
深圳市晶科鑫实业有限公司
公司简介：深圳市晶科鑫实业有限公司是专注研发、生产和销售于一体的晶振工厂，独有品牌SJK，畅销国内外，是晶振行业的领军品牌，拥有高素质的员工团队，专业为客户提供完善的晶振产品整体解决方案，尤以通讯产品的SMD频率控制元件著称。拥有国际先进的生产及检测设备，超净化生产环境，通过在质量和服务上的不懈努力，晶振产品全系列符合RoHS环保和Pb Free环保标准。
主营产品：晶振、石英晶振、贴片晶振、振荡器、谐振器、石英晶体
深圳扬兴科技有限公司
公司简介：目前深圳扬兴科技有限公司拥有YXC自主品牌，并于2017年被评为“电子元器件十大品牌”，产品通过Rohs、环保等认证，现全球拥有超过10家以上YXC代理商，服务范围触及四大洲。2016年，扬兴成为国内首家可编程晶振厂商，在可编程领域占据重要地位。
主营产品：无源晶振、晶体振荡器
深圳市康华尔电子有限公司
公司简介：深圳市康华尔电子有限公司是国内知名的晶振厂家，企业在国内压电石英晶振行业生产经营二十多年,早期产品基本用于出口,在 2006年转向国内市场销售,公司在05年自购土地新建工业园,全线投入贴片晶振自动化生产领域,在于2006年成立研發中心；并用 于自己品牌（KON），公司在2001年通過ISO9002認証并注冊。部分产品已注册国家专利，建立了 高效完善的質保体系。公司于2005年在江西省赣州地区自购土地300亩地新建现代化厂房 ，并成功用于自己的工业园。
主营产品：石英晶振,贴片晶振, 音叉晶体,32.768K晶振,声表面谐振器,声表面滤波器,陶瓷晶振,贴片晶振.并且自主研发生产,陶瓷雾化片,微孔雾化片.
蓝界科技(深圳)有限公司
厂家介绍：蓝界科技（深圳）有限公司 是全球电子原厂授权代理分销商， 致力于为原始制造商、合同制造商、电子工厂，我们拥有良好的供货渠道，货源稳定持续，长期备有大量现货库存，我们始终秉承为客户保证产品原装正品（Original），降低采购成本（Costown），缩短供货周期（Short LT）的OCS服务原则，全心服务于全球领域的广大电子产品的需求商。
主营产品：晶振、贴片晶振, 音叉晶体,
深圳市智芯恒科技有限公司
厂家介绍：深圳市智芯恒科技有限公司专业从事研发，生产及销售晶振等电子元器件，公司主要服务对象为内地电子生产厂商，在深圳和国外的电子元件采购业务，及科研技术开发人员提供配套采购业务。
主营生产：晶振、贴片晶振
肇庆市科锐电子有限公司
厂家介绍： 肇庆市科锐电子有限公司是一家多元化企业，公司座落国家AAAA级优秀旅游城市广东省肇庆市，毗邻风景名胜肇庆七星岩景区，与国内最大的晶振生产基地风华高科相邻。 科锐电子的经营理念是：科学发展、锐意进取。
主营生产：晶振、贴片晶振、贴片电子