在电子行业中，晶振作为关键的电子元器件，其重要性不言而喻。它就像数字电路的心脏，为系统的稳定运行提供了不可或缺的时钟信号。本文将深入探讨晶振的分类应用、选型考量以及失效分析等方面。

晶振的分类应用

晶振的分类丰富多样，但其作用主要有两点。其一，为系统提供基本的时钟信号，一个系统通常共用一个晶振，这样便于各部分保持同步。即便有些通讯系统的基频和射频使用不同晶振，也能通过电子调频实现同步。其二，与锁相环电路配合，为系统提供所需的时钟频率。若不同子系统需要不同频率的时钟信号，可借助与同一个晶振相连的不同锁相环来达成。

结合应用场景中系统的需求，我们要考虑是选择各个参数已定、可直接应用的晶振，还是根据调试需求去匹配阻容调试的晶体。从电气角度看，晶振可等效为一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，该网络有串联谐振和并联谐振两个谐振点。由于晶体自身特性，这两个频率极为接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感。因此，只要在晶振两端并联合适的电容，就能组成并联谐振电路，再将其加到负反馈电路中，便可构成正弦波振荡电路。

振荡器的实质都是相似的，如同玩乐高，不同的配置和组合决定了振荡器不同的参数和特点。例如常见的五种振荡器，在精度、EMI 特性、敏感温湿度、功耗等方面存在差异，从而适用于不同的产品。晶振的应用广泛，常见的可分为消费电子、智能家居、网络通信、汽车电子、医疗系统、工业控制六大类（航天航空产品要求更高，暂不讨论）。

如何就不同的应用选择晶振

目前，在一些使用晶振的场合和系统中，已经形成了专用标准，频点是首要因素，此外，温漂等影响参数在不同应用中也有不同规格的具体区分。

在消费电子领域，手机多使用 24MHZ 晶振，NFC 技术采用 13.56MHz、27.120MHz 晶振，对讲机使用 21.4MHZ、21.7MHZ 晶振；电脑主板使用 14.318MHz、32.768KHz 晶振，声卡使用 24.576MHz 晶振，网卡使用 25MHz 晶振，键盘、鼠标、摄像头、蓝牙等则使用 6 - 12MHZ 晶振。在家居领域，空调使用 32.768KHZ、4.000MHZ 和 4.194304MHZ 等晶振，机顶盒使用 13.5MHZ、27MHZ、54MHZ 晶振。在工控领域，安防系统常用 12.000MHz、21.400MHz 等多种晶振。网络通信中则使用 12MHZ、16MHZ、26MHZ、32.768KHZ 等晶振。

晶振失效解析

晶振的好坏直接影响整个系统的稳定性，因此工程师在选择晶振时，不仅要详细把控晶振的主要参数，还要参照不同系统的要求。若选择不当，可能会导致晶振不起振，系统无法正常运行，一般有以下三大原因。

1. 选型问题：物料参数选型错误会导致晶振不起振。例如，等效负载需要 6PF 却选择了 15PF；频率误差（ppm）太大，使实际频率偏移标称频率；负性阻抗过大或过小，可通过调节外接电容来解决，一般负性阻抗值应不少于晶振标称阻抗 3 - 5 倍；激励电平过大或过小，可通过调整电路中的 Rd 大小来调节。
2. 质量问题：晶振制造过程中，内部水晶片破裂或损坏、附有杂质或尘埃等，都可能导致晶振不起振。
3. 使用问题：焊接时温度过高或时间过长，会使晶振内部电性能指标异常；储存环境不当会导致晶振电性能恶化；EMC 问题也可能导致晶振不起振。当发现晶振不起振时，可从以上三点查找原因。若出现停振，要观察是否发烫，可能是激励电平过高；若晶振在工作中逐渐停振，用手碰触或用电烙铁加热引脚又开始工作，可能是振荡电路中的负性阻抗值太小，需调整晶振外接电容的值。