圖片說明:在電子零件行的櫃檯前,顧客一手拿著2支腳的銀色石英晶體(16.000),另一手拿著底部有4個焊墊的方形振盪器(16.000),問道:「兩個都是16MHz,可以互換吧?」繫著紅色圍裙的女店員指著振盪器搖搖頭,回答:「振盪器是要供電的晶片喔!腳數也不一樣。」
石英晶體(晶體諧振器)和石英振盪器(振盪器)的本體上都印著像 16.000 這樣的頻率,看起來像同一種元件。但石英晶體是接在微控制器振盪電路上使用的2端子被動元件,振盪器則是通電後會自己輸出時脈的晶片。訂購料號裡除了頻率,還會加上 ppm(誤差)·負載電容·溫度等字元。
所有數值皆已對照 Abracon 規格書(ABM8 · ABM3 · ABLS · AB26T · ASFL1 · ASCO)確認。點擊料號即可在 eGuro 元件搜尋中查詢庫存。
| 石英晶體 | 振盪器 | |
|---|---|---|
| 功能 | 接在微控制器振盪電路上振盪 | 自己輸出時脈訊號 |
| 電源 | 無 | 有 (ASFL1: 2.97~3.63V) |
| 端子 | 2個 (頻率端子) | 4個:Tri-state · GND · Output · Vdd |
| 訂購時必看 | 負載電容(CL) | 電源電壓 · 輸出 |
Abracon ASFL1 振盪器有1號 Tri-state(關閉)、2號 GND、3號輸出、4號電源(Vdd)焊墊,在3.3V下工作。把振盪器直接裝到石英晶體的位置,或反過來替換,電路都不會動作。即使頻率相同,這兩種元件也不能互相替代。
| 標示範例 | 意思 |
|---|---|
| 16.000 | 16.000MHz — 多半會印到小數點後三位 |
| 14.31818 | 14.31818MHz(ABLS · ASFL1 規格書中的頻率範例) |
| 32.768 | 32.768kHz — 時鐘用(AB26T),單位是 kHz |
本體上的數字通常是以 MHz 為單位的頻率。不過時鐘·RTC 用的 32.768 是 kHz,單位別弄錯。本體上印的廠商標誌和日期碼各家不同,正確料號請以包裝標籤或該廠商的規格書確認。
| 用語 | 規格書名稱 | 意思 |
|---|---|---|
| 頻率公差 | Frequency Tolerance @+25°C | 在25℃時頻率可能偏離的幅度 |
| 頻率穩定度 | Frequency Stability | 在整個工作溫度範圍內可能偏離的幅度 |
| 老化 | Aging | 第一年內變化的幅度(ABM8 ±2ppm) |
ppm(parts per million)是百萬分之一。16MHz 石英晶體若為 ±20ppm,表示最多可能偏離 16,000,000 × 20 ÷ 1,000,000 = ±320Hz。頻率公差是25℃時的值,頻率穩定度是整個工作溫度範圍內的值,兩者不同。通訊·USB 等需要精確頻率的電路,要選用數字較小(較精密)的產品。
圖片說明:顧客拿著貼有「16.000MHz ±20ppm」標籤的石英晶體袋子問道:「±20ppm是什麼意思?」女店員在便條紙上寫下「16,000,000 × 20 ÷ 1,000,000 = 320Hz」給他看,回答:「意思是16MHz最多可能誤差±320Hz喔!」
石英晶體要搭配電路上的電容器才能產生規定的頻率。這個基準值就是負載電容(Load capacitance, CL),在訂購料號中以 pF 標示。即使同樣是16MHz,CL 與電路不匹配時頻率也會稍微偏移,因此替換時務必確認原元件的 CL。振盪器內部已有振盪電路,不需要選擇 CL。
ABM8 料號依系列 - 頻率 - 負載電容 - ESR - 溫度·頻率公差·頻率穩定度 - 包裝的順序排列,標準規格的欄位留空。上例中負載電容(18pF)·ESR·頻率穩定度(±50ppm)為標準,所以省略了。選項字元如下表(— 表示留空的標準規格)。
| 溫度字元 | 工作溫度 | 頻率公差字元 | 頻率公差 |
|---|---|---|---|
| — | −10~60℃ | — | ±50ppm |
| E | 0~70℃ | 1 | ±10ppm |
| B | −20~70℃ | 7 | ±15ppm |
| C | −30~70℃ | 2 | ±20ppm |
| N | −30~85℃ | 3 | ±25ppm |
| D | −40~85℃ | 4 | ±30ppm |
| J | −40~105℃ | ||
| K | −40~125℃ |
| 頻率穩定度字元 | 頻率穩定度 | 包裝字元 | 包裝 |
|---|---|---|---|
| — | ±50ppm | — | 散裝 |
| U | ±10ppm | T | 捲帶 1,000個 |
| G | ±15ppm | T2 | 捲帶 250個 |
| X | ±20ppm | T3 | 捲帶 3,000個 |
| W | ±25ppm | ||
| Y | ±30ppm | ||
| H | ±35ppm | ||
| Q | ±100ppm |
ABM8 名稱後面緊接的數字代表高度 — 留空為0.80mm以下,1 = 0.65mm,2 = 0.60mm。若另外指定 ESR,則以 R40 這樣的 R + Ω 值標示。
| 溫度字元 | 工作溫度 | 頻率穩定度字元 | 頻率穩定度 |
|---|---|---|---|
| I | 0~50℃ | J | ±20ppm |
| D | −10~60℃ | R | ±25ppm |
| E | −20~70℃ | K | ±30ppm |
| F | −30~70℃ | H | ±35ppm |
| N | −30~85℃ | B | ±40ppm |
| L | −40~85℃ | C | ±50ppm |
振盪器 ASFL1 在頻率後面接溫度·頻率穩定度·工作週期(Symmetry)字元,最後是包裝。它和石英晶體 ABM8 的料號形式相似,但相同字元代表不同意思,請務必參考第8節。
| 外形 | 尺寸(規格書) | 範例 |
|---|---|---|
| 陶瓷 SMD(4焊墊) | 3.2 × 2.5 × 0.8mm | ABM8 |
| 陶瓷 SMD(4焊墊) | 5.0 × 3.2 × 1.3mm | ABM3 · ASFL1 |
| HC-49/US SMD | 11.4 × 4.7 × 4.2mm | ABLS |
| 圓柱型(時鐘用) | 直徑 2.1 × 長度 6.2mm | AB26T |
小型陶瓷 SMD 常以長·寬尺寸來稱呼(3.2 × 2.5mm、5.0 × 3.2mm)。即使尺寸相同,石英晶體和振盪器的焊墊用途也不同,不能只看尺寸就替換。封裝尺寸的解讀方式請見〈元件封裝名稱總整理〉一文。
https://eguro.kr/board/view.html?b=library&id=59
| 字元 | ABM8(石英晶體) | ASFL1(振盪器) |
|---|---|---|
| B | 溫度 −20~70℃ | 頻率穩定度 ±40ppm |
| D | 溫度 −40~85℃ | 溫度 −10~60℃ |
| E | 溫度 0~70℃ | 溫度 −20~70℃ |
| K | 溫度 −40~125℃ | 頻率穩定度 ±30ppm |
| N | 溫度 −30~85℃ | 溫度 −30~85℃(相同) |
| H | 頻率穩定度 ±35ppm | 頻率穩定度 ±35ppm(相同) |
資料來源:Abracon ABM8 · ABM3 · ABLS · AB26T(石英晶體)、ASFL1 · ASCO(時脈振盪器)規格書中的 Standard Specifications · Options and Part Identification · Pin Function。選項字元與規格因系列而異,實際訂購前請以對應的規格書確認。
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