晶振,就像是一個需要伙伴才能跳舞的人,而這個伙伴就是負(fù)載電容。晶振有兩條線,這兩條線會連接到IC塊(一個集成電路塊)里面,那里有一些有效的電容。為了讓晶振能夠正常工作,我們需要在晶振的外面再接上一個電容,這個電容就是負(fù)載電容。
晶體振蕩電路等效模型:石英晶體是一種可將電能和機械能相互轉(zhuǎn)化的壓電器件,能量轉(zhuǎn)變發(fā)生在共振頻率點上
晶振作為時鐘電路中必不可少的信號傳遞者,單片機要想正常運作就需要晶振存在。因此,在電子電路設(shè)計中也少不了晶振的參與。一個好的晶振電路設(shè)計,是能夠為電子提供最好的空間利用率,同時發(fā)揮最大的功能性作用。
晶振精度通常用 PPM(Parts Per Million,百萬分之一)來衡量,這一單位描述了晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定性或偏差程度。PPM 表示實際輸出頻率與標(biāo)稱頻率之間的相對誤差,是衡量晶振頻率精度的重要參數(shù)。
晶振30PF所指得是外掛電容30PF,一般情況下,無源晶振的負(fù)載電容最大選項為20PF。PF是電容單位,卻常出現(xiàn)在無源晶振實際應(yīng)用中。因為電容大小的選擇可以直接影響到無源晶振的起振時間、輸出頻率精度及頻率穩(wěn)定性。
無源晶振主要應(yīng)用在低成本通信設(shè)備、玩具及小型電子產(chǎn)品等;有源晶振主要應(yīng)用在音頻及視頻設(shè)備、工業(yè)自動化及控制設(shè)備等,有源晶振和無源晶振的區(qū)別見下表:
石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件,它的基本構(gòu)成大致是:從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(常用晶片切型分為兩種 : AT切 和 BT切),在它的兩個對應(yīng)面上鍍銀作為電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳上,再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體
當(dāng)電路存在數(shù)個回路電流,可將每個回路視為一個感應(yīng)線圈,或變壓器線圈的初、次級。當(dāng)某個回路中有電流流過時,另外一個回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,從而產(chǎn)生干擾。最有效減少干擾的方法就是盡量減少每個回路的有效面積。
我們可以通過測量晶振的輸出波形來判斷晶振的好壞。一般來說,晶振的輸出波形應(yīng)該是正弦波或者方波。如果晶振輸出的波形不是正弦波或者方波,而是一些奇怪的波形,那么就說明晶振可能已經(jīng)損壞了。此外,如果晶振輸出的波形幅值過小或者過大,也說明晶振可能存在問題或者是在電路上的匹配性不好,需要重新評估匹配電路,需要注意的是KHZ有時需要使用其他專業(yè)設(shè)備來判斷是否起振。
有源晶振因其優(yōu)異的特性,廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、航空航天、精密計測儀器等高科技行業(yè)。例如,手機導(dǎo)航模塊一般采用有源晶振,因為GPS模塊每時每刻與衛(wèi)星交互產(chǎn)能大量熱量,而溫補晶振可確保高溫環(huán)境下輸出頻率的穩(wěn)定性。?
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