晶振是一種重要的電子元件，廣泛應用于各種電子設備中，根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理的不同，晶振又可以分為有源晶振和無源晶振兩種類型的晶振。以下是關于有源晶振和無源晶振的主要區(qū)別。

工作原理

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無源晶振：英文名稱為Crystals，是晶體諧振器的簡稱，是基于石英晶體的諧振器件。從本質(zhì)上來說它是一個石英晶體元件，是一個被切割和加工成特定形狀和尺寸的石英晶體片。當通過電流給予其激勵時，它就會利用石英晶體天然的機電效應來產(chǎn)生一個精確的頻率，石英晶體在電場的作用下會產(chǎn)生振蕩。我們常用的無源晶振的頻率范圍在幾kHz到幾十MHz之間，但特定的應用可能會要求更高或更低的頻率。

有源晶振：英文名稱為Crystal oscillator，是晶振振蕩器的簡稱，這是一種集成了振蕩器電路的晶振器件，它可以直接輸出一個穩(wěn)定的方波信號。其基本工作原理是利用石英晶體的壓電效應和振蕩器電路的反饋機制。當石英晶體受到外部壓力時，它會產(chǎn)生電壓，然后振蕩器電路將電壓反饋并增大，從而維持晶體的振蕩。

二

結(jié)構(gòu)與封裝

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無源晶振：通常較小，封裝簡單。常見的封裝形式有HC-49U等。

有源晶振：由于內(nèi)部包含了振蕩器電路，并且內(nèi)部結(jié)構(gòu)也較為復雜，因此有源晶振的封裝通常較大。常見的封裝形式包括SMD（表面貼裝設備）封裝，適用于現(xiàn)代的PCB設計。

三

輸出特性

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無源晶振本身不直接輸出方波或正弦波信號，相反，它需要與外部電路（如Pierce振蕩器電路）結(jié)合使用，以產(chǎn)生振蕩輸出。當與適當?shù)碾娐废嘟Y(jié)合時，晶振將在其固有的諧振頻率上產(chǎn)生振蕩。

有源晶振的主要輸出為一個方波信號，具有穩(wěn)定且精確的頻率和幅度，并且方波信號的頻率由石英晶體的諧振頻率決定，通常在幾千赫茲至數(shù)十兆赫茲的范圍內(nèi)。而方波信號的幅度通常是 TTL或 CMOS電平。

四

電源需求

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無源晶振不需要外部電源供電，但要產(chǎn)生振蕩，通常需要與一個外部的振蕩器電路配合，而這個電路需要供電。有源晶振需要外部電源供電驅(qū)動振蕩器電路。有源晶振是由晶體和一個內(nèi)部的放大器電路組成的，這個放大器電路需要外部供電來驅(qū)動，使得晶體產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩。

五

應用領域

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無源晶振：無源晶振因為成本低和其簡單性，被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中，如手表、時鐘、無線通信設備、計算機等，作為頻率參考或時鐘源。

有源晶振：由于其能夠提供準確且穩(wěn)定的輸出頻率，所以常用于有源晶振廣泛應用于各種電子設備中，特別是需要一個穩(wěn)定頻率參考的應用。例如：通信設備、計算機、工業(yè)控制系統(tǒng)、音視頻設備等。