AT 晶振,全称为AT-cut Crystal Unit,即采用 AT 方式切割工艺制造的无源晶体谐振器,是晶振产品中应用广泛的重要品类。
一、晶体产品核心分类及特性晶体产品根据结构与功能,主要分为晶体单元和晶体振荡器两大类,二者在组成、功能及应用场景上存在显著差异,具体对比如下:
| 类别 | 英文名 | 俗称 | 核心组成 | 核心特点 |
|---|
| 晶体单元 | Crystal Unit | 无源晶振 | 仅由晶体谐振片(通过特定工艺切割的石英晶体)及封装结构组成 | 1. 自身无法独立产生振荡信号,需搭配外部振荡电路(如 MCU 内的振荡模块)才能工作; 2. 结构相对简单,成本较低,体积可做得更小; 3. 频率精度与稳定性依赖外部电路设计及晶体本身的切割工艺。 |
| 晶体振荡器 | Oscillator | 有源晶振 | 以晶体单元为核心,集成半导体 IC(振荡电路、放大电路、稳压电路等)的模块化产品 | 1. 内置完整振荡电路,通电即可直接输出稳定的时钟信号,无需外部额外电路; 2. 频率稳定性、输出波形一致性更优,抗干扰能力强; 3. 集成度高,简化下游电路设计,但成本相对较高,功耗略大。 |
关键说明:晶体振荡器的核心频率特性(如频率精度、温度稳定性、老化率等),主要由其内部集成的晶体单元决定,外部 IC 仅起到 “激发振荡、优化输出” 的辅助作用。
二、晶体单元的核心切割工艺及对应性能晶体单元的关键性能(尤其是工作频率范围),由石英晶体的切割工艺直接决定。目前行业内主流的切割方式主要有以下三种,分别对应不同的频率应用场景:
音叉型切割(Tuning Fork Cut)
AT-Cut 型切割(AT-Cut)
SAW 型切割(Surface Acoustic Wave Cut,表面声波切割)
三、AT晶振温度频率
晶体单元的典型温度频率特性如下图:

等效公式如下:
f = 1.67 / t ( f ; [MHz] t ; [mm] )
(Ex) t = 0.1mm ► f = 16.7MHz, t = 0.05mm ► f = 33.4MHz
四、如何计算AT
计算公式如下:
△f/f=α(θX-25)+β(θX-25)2+χ(θX-25)3
θX:目标温度
α,β,χ曲线系数可以在详细规格书内查到
五、晶体切割位置

六、AT晶振内部结构:
内部结构

Over tone (泛音);
晶体单元的谐振频率N倍于基本谐振频率称之为泛音模式,其中N是奇数,3,5,7, 9...。N倍泛音频率常被用到,我们称为N泛音晶体单元.
七、震动模式
AT型晶体震动模式如左下图所示,可以设想一下,一个胶体于两掌之间,反复相对方向前后措动手掌。

八、AT晶振常见英/汉对照表
Common frequency: 常用频点 、
Frequency tolerance:频率稳定度
Actual package: 实际封装
Supply voltage: 工作电压
Motional resistance: 动态阻抗
Load capacitance: 负载电容
Non linearity: 非线性度
Operating temperature: 工作温度
Frequency range: 频率范围
Current consumption: 电流消耗
Output control: 输出控制
Size (mm): 尺寸(mm)
Detection range: 检测范围
Scale factor: 比例因子
Frequency / temperature characteristics:频率/温度特性
Frequency/control range频率/控制范围