一、关于无源晶振的振荡模式
无源晶振的振荡模式：基频（FUND/Fundamental）和泛音（Overtone）
1、基频和泛音的概念，可以按主频和奇数次谐波这样理解。
2、基频和泛音振荡是同时产生的，用20MHz的晶体振荡，用60MHz的网络选频，完全可以得到60MHz的信号。
晶振振荡频率不是单一的，而是由基波，三次泛音，五次泛音，七次泛音等（只能是几次，而且泛音次数越高，起振越难）。晶诺威科技产无源贴片晶振SMD7050系列频率范围、等效阻抗（ESR）及振荡模式如下：
由于晶振频率与石英晶片厚度有关系，由于工艺限制，基波频率一般在几MHz到几十MHz。更高频率就采用泛音模式。基频与泛音晶振相比，加工工艺没有区别，只是在调试和测试的时候，按泛音频率测试。比如基频10MHz的晶振，三次泛音就是30MHz，五次泛音就是50MHz（实际上并不是绝对的倍数关系）。应用的时候，电路上不采取任何措施，就振荡在10MHz，如果加上基频抑制，而抑制点设置在10MHz与30MHz之间，那就振荡在三次泛音上。同理，如果抑制点设置在30MHz到50MHz之间，就能振荡到五次泛音上。
基频和泛音的区别
1、泛音和基频不能通用。
2、泛音其实是一种使用条件。由于晶体频率与厚度有关，但是受到工艺的限制，晶片不能无限薄，所以通常工艺基频只能做到几十MHz。上百MHz的晶体一般都是采用泛音晶体。比如五次泛音100MHz的晶体，其实就是采用基频20MHz的晶片，但是在加工过程中都按100MHz来调和测。具体实现是通过电路上采用抑制基频的模式来实现。
二、关于有源晶振的输出模式
在现代科技领域中，石英晶体振荡器作为一种重要的时钟源，扮演着关键的角色。在选择石英晶体振荡器的输出模式时，我们面临着许多因素和考虑。输出模式的选择直接影响到应用的性能、稳定性和适应性。
1、应用领域和要求
不同的应用领域对时钟信号的要求不同。例如，数字逻辑电路通常使用TTL或CMOS输出模式，而高速通信系统可能需要使用LVDS或PECL输出模式。确定您的应用领域和要求是选择合适输出模式的第一步。
2、电源电压和功耗
不同的输出模式可能具有不同的电源电压和功耗特性。如果您的应用对功耗有严格的限制，那么选择低功耗的输出模式（如CMOS）可能更合适。另外，确保石英晶体振荡器的电源电压与您的系统电源电压兼容。
3、信号传输距离和噪声环境
如果您的应用需要远距离传输时钟信号或者存在较高的噪声环境，那么差分信号传输模式（如LVDS或PECL）可能更适合，因为它们具有较好的抗干扰能力和传输距离特性。
4、频率稳定性和精确性
某些应用对时钟信号的频率稳定性和精确性要求较高，如无线通信和精密测量。在这种情况下，正弦波输出模式可能是一个更好的选择，因为它可以提供较高的频率稳定性和精确性。
5、接口和兼容性
在选择输出模式时，还需要考虑石英晶体振荡器的输出信号是否与您的系统接口兼容。确保所选模式与您的系统要求和接口标准匹配，以确保顺利集成。
拓展阅读：关于晶振频率准确度和频率稳定度的区分
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（百万分之一）来表示，数值越小，表示晶振的实际频率越接近理想值。例如，一个标称为12MHz的晶振，如果其频率准确度为10ppm，那么它的实际频率偏差就是120Hz。
频率准确度受到多种因素的影响，包括制造公差、初始调节误差、温度变化以及电源电压变化等。即使是同一批次的晶振，也可能因为细微的加工误差而表现出不同的频率准确度。
此外，出厂校准时可能存在的微小误差也会影响频率准确度。温度变化对频率准确度的影响尤为显著，尽管在+25℃室温下晶振的准确度较高，但温度的变化会导致频率的偏移。电源电压的波动同样会导致频率的偏移，因此在实际应用中需要特别注意供电电压的稳定性。
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。
与频率准确度相比，频率稳定度更多地关注的是晶振在长期使用过程中的频率变化情况。
温度是影响频率稳定度的主要因素之一。不同晶振的温度漂移特性各不相同，因此需要在选择晶振时特别关注其温度特性。电源电压的波动同样会影响晶振的频率稳定度，因此稳定的供电对于保持晶振的频率稳定至关重要。此外，晶振的频率还会随时间逐渐变化，这种变化通常以ppm/年来表示，称为晶振的老化。机械振动和冲击也可能导致晶振频率的瞬时漂移，因此在设计电路时需要采取必要的隔离和抗震措施。
晶振选型建议
晶振选型时，需要根据具体的应用需求来权衡频率准确度和频率稳定度。
对于要求精确计时或高精度通信的应用，如通信基站、卫星导航系统等，需要选择频率准确度和频率稳定度都较高的晶振。
对于一些对精度要求相对较低的消费类电子产品，如普通的智能家电，可以适当放宽对频率准确度和频率稳定度的要求。
在使用晶振时，为了确保其频率稳定性，可以采取一系列措施。例如，选择合适的晶振类型，避免晶振直接暴露在较大的温度变化下，采用温度补偿方法来实时监测温度变化并对频率进行补偿控制，保持供电电压的稳定性，以及采取隔离措施来减少机械振动和电磁干扰的影响。
频率准确度和频率稳定度是衡量晶振性能的重要指标。在选购和使用晶振时，需要充分了解这两个概念并根据具体的应用需求来选择合适的晶振类型和采取相应的措施来保持其频率稳定性。通过优化选材、控制温度、稳定供电和隔离外部干扰等措施，可以提高晶振的频率稳定性，从而确保电子设备和系统的正常、稳定、精确运行。
