晶振的封装大小真的重要吗？

晶振的封装大小真的重要吗？小型化是电子行业持续发展的趋势。可穿戴设备、智能家居、移动设备、汽车应用中的电子产品等，这些只是需要越来越小的组件的几个应用示例。每个电子元件制造商都在努力将越来越小的元件推向市场。但这种尺寸减小可能会在设计过程中导致不同的问题。感兴趣的朋友就 跟着晶光华小编一起往下看吧。

       晶振尺寸越小，谐振频率越高，石英坯料的厚度与谐振频率成反比，当坯料变薄时，频率会增加，相反，需要更厚的坯料才能获得更低的频率。由于更小的封装也更薄，因此理论上不再可能在2016封装中提供低于16MHz的频率或在1612封装中提供低于24MHz的频率。从较大尺寸切换到较小尺寸时需要考虑到这一点。

       较小晶振的另一个特点是等效串联电阻（ESR）更高。ESR取决于几个参数，例如频率、晶振尺寸、电极尺寸和安装结构。在设计评估期间，需要考虑ESR以确保可以保证稳定的振荡。稳定振荡的特征是安全系数为5或更大。安全系数通常也称为负电阻比，由负电阻与ESR的比率定义，安全系数的计算公式如下⬇️

       电路中的负电阻可以通过在晶振上串联一个电位器来测量，如上图所示，电位器的电阻需要增加，直到晶振停止振荡，这个电阻值标志着R ADDmax。使用 R ADDmax 和晶振的最大 ESR，可以计算负电阻和安全系数。

       如果ESR增加，则安全系数会降低，因此，无法再保证晶振的安全振荡 (SF ‹ 5)。如果在旧设计中使用较小的晶振来替换较大的，这实际上很容易发生。

       但是在这种情况下，如何提高安全系数并保证振荡稳定呢？提高负电阻和安全系数的最简单的方法是降低C a和 C b，当它们降低时，会导致 R ADD在振荡停止的点上更高，这导致负电阻的改善和安全系数的增加。这就是为什么封装较小的晶振通常负载电容较低。因此，当考虑从较大尺寸更换为较小尺寸时，同时也需要更换电容器。

       降低C a和 C b时要考虑的其他事项是调整，一般来说，由于坯料和电极的尺寸，较大晶振的调整较高。此外，当降低电路中的负载电容时，微调会增加。当重新设计具有较小晶振的电路时，可以预期微调更少，因此频率更稳定。如上所述，需要降低电路中的负载电容以保持负电阻和安全系数，因此微调会增加。因此，当用较小晶振替换较大的时，整体上的调整将保持不变甚至增加。因此在小尺寸设计过程中的一个重要步骤是为C a和C b选择合适的电容器并评估电路中的正确负载电容，只有这样才能保证晶振在其规格范围内振荡。

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