一、晶振的概念
晶體振盪器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶元),石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體、晶振[,而在封裝內部新增ic組成振盪電路的晶體元件稱為晶體振盪器。其產品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。
二、晶振的分類及用途
電子線路中的晶體振盪器也分為無源晶振和有源晶振兩種型別。
無源晶振需要用cpu內的振盪器。無源晶振只有兩個引腳,無源晶振沒有電源電壓,其訊號電平是根據起振電路來決定的,是可變的,同樣的晶振可以適用於多種電壓,可適應於不同電壓要求的cpu。通常,無源晶振的**比較較低,在民用的產品當中為了降低成本大部分都是應用無源晶振。
無源晶體相對於晶振而言其缺陷是訊號質量較差,通常需要精確匹配外圍電路(用於訊號匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應的調整。建議採用精度較高的石英晶體,盡可能不要採用精度低的陶瓷晶體。
有源晶振是乙個完整的振盪器,裡面有石英晶體、電晶體和阻容元件。有源晶振的封裝如下圖所示,有4個引腳。分別為vcc(電源)、gnd(地)、out(時鐘訊號輸出)、nc(空腳)。
有源晶振不需要cpu的內部振盪器,訊號穩定,質量較好,而且連線方式比較簡單(主要是做好電源濾波,通常使用乙個電容和電感構成的pi型濾波網路,輸出端用乙個小阻值的電阻過濾訊號即可),不需要複雜的配置電路。
相對於無源晶體,有源晶振的缺陷是其訊號電平是固定的,需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差,**相對較高。對於時序要求敏感的應用,還是有源的晶振好,因此可以選用比較精密的晶振,甚至是高檔的溫度補償晶振。有些cpu內部沒有起振電路,只能使用有源的晶振。有源晶振相比於無源晶體通常體積較大,許多有源晶振是表貼的,體積和晶體相當,有的甚至比許多晶體還要小。
三、晶振的作用:
晶振自身產生時鐘訊號,為各種微處理晶元作時鐘參考,晶振相當於這些微處理晶元的心臟,沒有晶振,這些微處理晶元將無法工作。主要運用於微控制器、dsp、arm、powerpc、cpld/fpga等cpu,以及pci介面電路、can介面電路等通訊介面電路。其他應用:時鐘脈衝用石英晶體諧振器,與其它元件配合產生標準脈衝訊號,廣泛用於數位電路中;ctvvtr用石英晶體諧振器;鐘錶用石英晶體振盪器。
晶元的選用:
最常考慮的就是晶振的時鐘頻率。8mhz、32.768khz等,當然還要考慮晶元的等級,是商業級、工業級還是軍工級。等級越高晶元的可靠性越高,效能越穩定。還有供電電壓範圍、正常工作溫度範圍等。
晶振的符號和分類
晶振在電路中用 x y 或者 z 來表示。通常分為有源晶振和無源晶振兩個大類,無源晶振需要晶元內部有振盪器,而且晶振的訊號電壓是根據起振電路而定,允許不同的電壓,但無源晶振通常訊號質量和精度較差,需要精確匹配外圍電路 電感 電容 電阻等 如需更換晶振時要同時更換外圍的電路。有源晶振不需要晶元的內部振...
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