浅谈晶振的频率准确度和频率稳定度

在选购或者使用晶振时，我们经常会听到频率准确度和频率稳定度这两个概念。虽然两者都与晶振的频率变化相关，但它们的关注重点不同。

频率准确度

频率准确度是指晶振的实际输出频率与其标称频率之间的偏差。通常用ppm来表示。数值越小，表示晶振的实际频率越接近理想值。

对于要求精确计时或高精度通信的应用，频率准确度越高越好。如果误差过大，可能会导致数据同步错误、通信频率漂移，甚至系统故障。

KOAN时钟振荡器KS70-11.0592实测数据

影响准确度的因素

制造公差：即使是同一批次的晶振，也可能会有细微的加工误差。

初始调节误差：出厂校准时可能会有微小的误差。

温度变化：虽然25°C室温下的准确度较高，但温度变化会影响晶振频率。

电源电压变化：供电电压的波动可能会导致频率偏移。

规格书参数解读

假设8MHz的晶振，调整频差为±10ppm。这个晶振在25°C室温下，实际频率可能为：

8MHz ± (10×10??×8MHz) = 8MHz ± 80Hz

即7.999920MHz到8.000080 MHz

频率稳定度频率稳定度描述的是晶振的频率随时间、温度、电源电压、机械振动等因素变化的程度。它衡量的是在不同环境条件下，晶振频率的漂移情况。

影响的因素

温度变化：温度是影响频率稳定度的主要因素，不同晶振的温漂不同。

电源电压波动：电压变化会影响晶体的振荡频率。

老化：晶振的频率会随着时间逐渐变化，通常以“ppm/年”表示。

机械振动和冲击：外部振动或冲击可能导致晶振频率瞬时漂移。

规格书参数解读

假设10MHz的温补晶振(KT20)，当温度在-40~85°C之间变化时，它的频率最多偏离标称值 ±0.5ppm。

这个晶振的频率变化为：10 MHz ± (0.5 × 10?? × 10 MHz) = 10MHz ± 5 Hz

即9.999995 MHz到10.000005 MHz

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凯擎小妹总结

频率准确度：出厂时的频率偏差，决定了初始的精确程度。

频率稳定度：随时间和环境变化的漂移，决定了长期使用的可靠性。

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