晶振(Crystal Oscillator)可以分为有源晶振和无源晶振。二者的区别在于是否需要外部电路提供驱动信号。
有源晶振一般指带有振荡放大器的晶振，需要外部提供电源和负载电路，它会产生一个稳定的振荡信号。无源晶振则是指不带振荡放大器的晶振，它需要外部的振荡电路或者信号源来驱动。有源晶振和无源晶振的辨别方法主要包括以下几点：
- 引脚数量：最简单的方法是通过引脚数量来区分。无源晶振通常只有两个引脚，而有源晶振的引脚数量较多，超过四个脚的晶振必然是有源晶振。
- 封装大小：有源晶振的封装比较大，引脚数目较多;而无源晶振的封装比较小，引脚数目较少。这是因为有源晶振内部包含了晶体管、阻容元件以及IC等元件，因此体积较大。
- 丝印标注：在丝印上，有源晶振会专门标注空脚的脚位，即在丝印内容左下角标注一个点，代表这是空脚(即三态或无三态：Tri-State/NC)，悬空。
- 功能需求：如果需要更高的稳定性、抗干扰能力和输出信号幅度，则可以选择有源晶振;如果需要功耗低、成本低、简单易用等特点，则可以选择无源晶振。
- 电路设计：无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，而有源晶振可以直接输出信号。
- 精度和稳定度：有源晶振的精度和稳定度通常要好于无源晶振，尤其是在精密测量领域。
可以较为准确地区分有源晶振和无源晶振。需要注意的是，四脚晶振可能既可能是无源晶振也可能是有源晶振，因此在实际应用中需要结合其他特征进行综合判断。
一、 有源晶振和无源晶振在精度和稳定度方面的具体比较数据是什么?
有源晶振和无源晶振在精度和稳定度方面的具体比较数据显示，有源晶振的性能普遍优于无源晶振。具体来说，无源晶振的最高精度为5ppm，而有源晶振的精度可以达到0.1ppm。这表明有源晶振在精度方面具有显著优势。此外，总体来看，有源晶振在精度、稳定度等方面均要好于无源晶振。这些数据说明，在精密测量领域，大部分使用的都是高档的有源晶振，这是因为它们能够集成各种补偿技术，从而提高稳定度和精度。
有源晶振在精度和稳定度方面相较于无源晶振有着明显的优势，尤其是在需要高精度和高稳定性的应用场合中，有源晶振是更优选的选择。
二、 如何通过电路设计选择有源晶振还是无源晶振?
在电路设计中选择有源晶振还是无源晶振，主要取决于项目的具体需求和设计的复杂度。以下是基于我搜索到的资料进行的分析：
- 理解有源晶振和无源晶振的区别：首先，需要了解有源晶振(Oscillator)和无源晶振(Crystal)的基本概念。有源晶振通常指的是内置了振荡器功能的晶振，它不仅提供频率输出，还负责起振和锁相环控制等。而无源晶振则不包含这些额外的功能，它仅提供一个稳定的频率输出。
- 考虑设计的复杂性和成本：有源晶振由于其内置的振荡器功能，可能会使电路设计更加复杂，同时也可能增加成本。如果项目对起振时间和稳定性要求不高，且预算有限，可以考虑使用无源晶振。
- 匹配负载电容值：无论是有源晶振还是无源晶振，在选择时都需要考虑负载电容值。晶振的一个重要参数是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，可以得到晶振标称的谐振频率。这一点对于两种类型的晶振都是适用的。
- 频率精度要求：不同的芯片对晶振频率精度的要求不同。在选型过程中，需要根据芯片的要求来选择合适频率精度的晶振。这一点同样适用于有源晶振和无源晶振。
- 消除晶振不稳定和起振问题：无论是有源还是无源晶振，都需要考虑如何消除晶振不稳定和起振问题。这可能涉及到电路设计中的特定技巧或元器件的选择。
选择有源晶振还是无源晶振，应基于项目的具体需求、设计的复杂度、成本预算以及对频率精度的要求等因素综合考虑。如果项目对起振时间和稳定性有较高要求，或者预算充足，可以选择有源晶振;反之，如果项目较为简单，且预算有限，无源晶振可能是更合适的选择。
三、 有源晶振的丝印标注中，除了空脚外，还有哪些特殊标注可能指示其特性?
有源晶振的丝印标注中，除了空脚外，还可能包含以下特殊标注来指示其特性：
- 频率：晶振是一种频率元器件，每个晶振都有特定的频率。这些频率通常用MHZ(兆赫兹)或KHZ(千赫兹)来表示，并且会在晶振表面的丝印上标注出来。
- 标称频率：晶振的标称频率一般会在晶体壳上有标注，这种标注通常是中性激光印字，直接显示频率值，如4MHz、8MHz、12MHz等。有些厂家为了提升品牌形象，会在丝印上附带其他信息。
- 防伪标识：正品晶振具有激光雕刻的防伪标识，也就是丝印。不同的品牌会有各自独特的防伪标识格式内容，这需要查看具体品牌的防伪手段。
除了空脚位的标注外，有源晶振的丝印标注中还可能包括频率、标称频率以及防伪标识等信息，这些信息有助于识别和选择合适的晶振产品。
四、 在实际应用中，如何根据功能需求准确判断需要使用有源晶振还是无源晶振?
在实际应用中，根据功能需求准确判断需要使用有源晶振还是无源晶振，主要可以从以下几个方面进行考虑：
- 精度和稳定性要求：如果应用场景对晶振的精度和稳定性有较高要求，比如消费电子、5G通信、GPS等领域，则应优先考虑使用有源晶振。有源晶振内部使用专业振荡IC，能够提供更高的精密度和稳定性。
- 成本和功耗考虑：无源晶振具有低成本、低功耗的优势，适用于对成本和功耗敏感的应用场景。如果项目预算有限，或者设备需要长时间运行而对电池寿命有较高要求，可以考虑使用无源晶振。
- 信号电平可变性：无源晶振的信号电平是可变的，这意味着可以根据起振电路的不同选择合适的信号电平。这一点对于需要灵活调整信号电平的应用场景来说是一个重要的考虑因素。
- 外围电路匹配：无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，因此通常需要精确匹配外围电路。如果项目中已经具备了合适的时钟电路或者能够轻松实现外围电路的精确匹配，那么无源晶振可能是一个合适的选择。
选择有源晶振还是无源晶振，需要综合考虑应用场景对精度和稳定性的要求、成本和功耗的限制、信号电平的可变性以及是否能轻松实现外围电路的匹配等因素。在满足精度和稳定性要求的前提下，如果项目对成本和功耗有严格限制，且能够处理好外围电路的匹配问题，无源晶振可能是一个更合适的选择。反之，如果对精度和稳定性有极高要求，且预算充足，有源晶振将是更好的选择。
五、 对于四脚晶振，有哪些方法可以进一步区分其为有源晶振还是无源晶振?
区分四脚晶振是有源还是无源的方法主要有以下几种：
- 观察印字：有源晶振的左下脚通常会有个点标记，而无源晶振则没有这个标记。
- 引脚定义：有源晶振的引脚依次是脚1 -NC/Tri-state(三态)、脚2-接地(GND)、脚3-信号输出(Output)、脚4-电源(Vdd)。而无源晶振的脚一通常都会有缺口，顺时针往下数分别是1.2.3.4.
- 有无点标记：有源晶振有个点标记的为1脚，按逆时针(管脚向下)分别为2、3、4.
通过观察晶振的印字是否有点标记、引脚的定义以及是否有缺口等特征，可以有效地区分四脚晶振是有源还是无源。
