晶体和晶振是电子工程中常见的组件，它们在电路中起到稳定频率的作用。本文主要探讨了如何利用无源晶体构建有源晶振，以此降低成本。
我们要明确晶体（Crystal）和晶振（Oscillator）的区别。无源晶体，如图1（a）所示，是两脚无极性元件，不自带电源，需要外部电路才能产生振荡。而有源晶振，通常有四个引脚，如图1（b），内部集成了石英晶体、晶体管、电阻和电容等，可以直接供电工作，无需额外电路。
从成本角度考虑，将无源晶体转换为有源晶振可以显著降低成本。表1显示了这种转变带来的成本节省，大约可减少60%。实现这一转换的关键在于构建一个简单的晶振电路，如图2所示，通过无缓冲反相器与晶体配合，即可产生稳定的振荡信号。
电路中的关键参数包括电阻和电容的选择。电阻RF用于确保反相器工作在线性区，RS则隔离反相器输出，防止高频振荡。C1和C2的值应等于晶体数据表中建议的负载电容（CL）。此外，反相器的型号也很重要，例如NXP、ON、TI等厂家的双反相器芯片都可以作为选择。
为了验证这种方案的可行性，进行了参数测试。选择了不同频率的晶体和多个厂家的反相器进行组合，测试结果表明，频率在允许范围内变动较小，占空比符合大多数数字系统的非严格要求，启动时间也满足设计需求。此外，电路在不同温度下都能正常工作，证明了其良好的环境适应性。
TI的AM335x系列处理器，如M3352_YP核心板，常用于工业控制领域。在需要使用百兆以太网功能时，需要提供50MHz的时钟源。通过50.000M晶体和NL27WZU04反相器构建的有源晶振，可以为PHY芯片提供低成本的时钟信号，这正是上述理论应用的一个实例。
总结来说，通过将无源晶体与适当的外部元件结合，可以构建出有源晶振，这种做法在技术上是可行的，并且能够有效降低成本。在实际应用中，可以根据具体需求和成本考虑，灵活运用这种设计策略。
