技术干货：评估晶振的稳定度，就看这5大指标

你选的晶振够“稳”吗？
频差 丨 温漂 丨 老化 丨 相噪 丨 抖动
五大指标评估晶振稳不稳！

晶振是电子系统时序的基准，一旦不稳定，容易引发通信丢包、数据错误、时序混乱，甚至整机宕机，带来严重后果。

那么，问题来了：

· 如何判断一颗晶振是否够稳？

· 数据手册里哪些参数是关键？

今天，小扬就给您传授一套：

“晶 振 稳 字 诀”

拆解数据手册里的五大关键指标，

助您科学选型、系统稳稳运行，

工程师也能收获“稳稳的幸福”~

01 频率容差

关键词：出厂时准不准？

频率容差，也叫初始频率精度，是晶振出厂时频率与标称值之间的偏差。

这是数据手册中的关键指标之一，通常标注为Frequency Tolerance，可以说是判断晶振“稳不稳”的第一关。

图：YXC数据手册—频率容差（黄色标亮）

＞ 指标定义

· 定义：在标准测试条件（通常25℃、额定电压、标准负载）下，晶振实际输出频率与标称频率的最大偏差。

· 单位：±PPM (百万分之几)。数值越小，晶振出厂时越精准，系统对频也越快。

＞ 选型建议

· 系统是否能在首次上电时就“对频对得准”，很大程度取决于晶振的出厂频率准确度。

· 对于需要开机即稳定运行的通信模组、电表等应用，尤其要关注这一参数。

02 频率温度稳定性

关键词：冷热变化下稳不稳？

频率温度稳定度，又称温度频差，数据手册常用“Frequency v.s. Temperature”表示。

它体现晶振抵抗温度变化导致频率漂移的能力，是评估其能否在宽温环境下稳定运行的关键。

图：YXC数据手册—频率温度稳定度（黄色标亮）

＞ 指标定义

· 定义：整个工作温度范围内，输出频率相对于25℃标称频率的最大偏移。

· 单位：通常用±PPM表示。另外，恒温晶振也常用±PPB表示，1PPM=1000PPB。

＞ 选型建议

· 标准晶振：

① 温偏：±10ppm ~ ±30ppm

② 应用：适合常温或温差变化不大的室内环境，适用于消费电子、一般工业控制等领域，能平衡频率稳定性和成本，满足大部分基础需求。

· 温补晶振（TCXO）：

① 温偏：±0.1ppm ~ ±2.5ppm

② 应用：内置温补电路，抗温漂能力强。适合户外、车载等温差大的环境，是定位、通信等领域的常用选择。

· 恒温晶振（OCXO）：

① 温偏：±0.01ppb ~ ±500ppb

② 应用：内建恒温系统，温漂极小。专用于北斗授时、5G 基站、精密仪器等对频率精度极致追求的场景。

03 老化率

关键词：用久了会不会“漂”？

晶振运行久了也会“老去”。

老化率，是衡量晶振在长期运行中频率漂移趋势的关键指标，数据手册通常标注为Aging，影响系统长期稳定性。

图：YXC数据手册—老化率（黄色标亮）

＞ 指标定义

· 定义：晶振在长期连续工作后，会因晶体结构变化而“老化漂移”，输出频率发生累积性、不可逆漂移。

· 单位：通常关注年老化率，±PPM/年（也有按月或天标注）。

＞ 选型启示

· 高品质晶振首年老化率一般为 ±1ppm ~ ±3ppm，通常首年漂移较大，之后趋于稳定，OCXO 更可做到ppb级别。

· 对于通信基站、智能电表、工业网网关等长周期运行、无人值守设备，建议优先选用低老化率的晶振。

04 相噪和抖动

关键词：信号干不干净？

时钟信号不仅要“准”，更要“纯净”。高速通信和精密测量中，信号的颤抖和杂波都会带来隐患。

相位噪声和抖动是衡量晶振信号纯净度的关键指标，直接影响传输质量和抗干扰能力。

图：YXC数据手册—相噪&抖动（黄色标亮）

＞ 指标定义

① 相噪（Phase Noise）：

· 定义：频域中衡量时钟信号纯净度的指标，表示频率周围的随机相位扰动，反映信号在频谱上的相位不稳定性。

· 单位：dBc/Hz。数值越低，表明信号频谱越纯净，抗干扰能力越强。

②抖动（Jitter）：

· 定义：时域中衡量时钟信号边沿时间不确定性的指标，表示实际时钟边沿与理想位置之间的时间偏差。

· 单位：皮秒（ps）或飞秒（fs）RMS。数值越小，信号越稳定，数据传输越可靠。

＞ 选型建议

· 对PCIe、SerDes、ADC/DAC等高速串行接口，低抖动能提升眼图质量、降低误码率，建议优先选择差分输出晶振（LVDS、LVPECL、HCSL）。

· 在5G通信、相控阵雷达、高精度视觉测量等对信噪比要求极高的场景，应优先选择低相噪的高性能晶振，如TCXO、VCXO、 OCXO等。

各类严苛应用场景？YXC晶振都有解法！选型不迷路、应用更安心~