什么叫晶體振蕩器或者是晶振什么叫晶體振蕩器或者是晶振 晶體振蕩器,簡稱晶振,其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率,這個(gè)頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的 倍頻或分頻后就成了電腦中各種不同的總線頻率。以聲卡為例,要實(shí)現(xiàn)對模擬信號(hào)44.1kHz 或48kHz 的采樣,頻率發(fā)生器就必須提供一個(gè) 44.1kHz 或48kHz 的時(shí)鐘頻率。如果需要對 這兩種音頻同時(shí)支持的話,聲卡就需要有兩顆晶振。但是現(xiàn)在的娛樂級(jí)聲卡為了降低成本通 常都采用SRC 將輸出的采樣頻率固定在48kHz,但是SRC 會(huì)對音質(zhì)帶來損害,而且現(xiàn)在的 娛樂級(jí)聲卡都沒有很好地解決這個(gè)問題。 晶振一般叫做晶體諧振器,是一種機(jī)電器件,是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨 削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個(gè)很重要的特性,如果給他通電,他就會(huì)產(chǎn)生機(jī) 械振蕩,反之,如果給他機(jī)械力振蕩器晶振,他又會(huì)產(chǎn)生電,這種特性叫機(jī)電效應(yīng)。他們有一個(gè)很重要 的特點(diǎn),其振蕩頻率與他們的形狀,材料,切割方向等密切相關(guān)。由于石英晶體化學(xué)性能非 常穩(wěn)定,熱膨脹系數(shù)非常小,其振蕩頻率也非常穩(wěn)定,由于控制幾何尺寸可以做到很精密, 因此,其諧振頻率也很準(zhǔn)確根據(jù)石英晶體的機(jī)電效應(yīng),我們可以把它等效為一個(gè)電磁振蕩回 路,即諧振回路。
他們的機(jī)電效應(yīng)是機(jī)-電-機(jī)-電....的不斷轉(zhuǎn)換,由電感和電容組成的諧振回 路是電場-磁場的不斷轉(zhuǎn)換。在電路中的應(yīng)用實(shí)際上是把它當(dāng)作一個(gè)高Q 值的電磁諧振回路。 由于石英晶體的損耗非常小,即 值非常高,做振蕩器用時(shí),可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩,作濾波器用,可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。 晶振是石英振蕩器的簡稱,英文名為Crystal,它是時(shí)鐘電路中最重要的部件,它的作 用是向顯卡、網(wǎng)卡、主板等配件的各部分提供基準(zhǔn)頻率,它就像個(gè)標(biāo)尺,工作頻率不穩(wěn)定會(huì) 造成相關(guān)設(shè)備工作頻率不穩(wěn)定,自然容易出現(xiàn)問題。由于制造工藝不斷提高,現(xiàn)在晶振的頻 率偏差、溫度穩(wěn)定性、老化率、密封性等重要技術(shù)指標(biāo)都很好,已不容易出現(xiàn)故障,但在選 用時(shí)仍可留意一下晶振的質(zhì)量。 晶振在應(yīng)用具體起到什么作用微控制器的時(shí)鐘源可以分為兩類:基于機(jī)械諧振器件的 時(shí)鐘源,如晶振、陶瓷諧振槽路;RC(電阻、電容)振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置, 適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC 振蕩器。 基于晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數(shù)。 RC 振蕩器能夠快速啟動(dòng),成本也比較低,但通常在整個(gè)溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)精度較 差,會(huì)在標(biāo)稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化。
但其性能受環(huán)境條件和電路元件選擇的影 響。需認(rèn)真對待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。 在使用時(shí)振蕩器晶振,陶瓷諧振槽路和相應(yīng)的負(fù)載電容必須根據(jù)特定的邏輯系列進(jìn)行優(yōu)化。具有 值的晶振對放大器的選擇并不敏感,但在過驅(qū)動(dòng)時(shí)很容易產(chǎn)生頻率漂移(甚至可能損壞)。影響振蕩器工作的環(huán)境因素有:電磁干擾(EMI)、機(jī)械震動(dòng)與沖擊、濕度和溫度。這 些因素會(huì)增大輸出頻率的變化,增加不穩(wěn)定性,并且在有些情況下,還會(huì)造成振蕩器停振上 述大部分問題都可以通過使用振蕩器模塊避免。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻方波輸出, 并且能夠在一定條件下保證運(yùn)行。 最常用的兩種類型是晶振模塊和集成 RC 振蕩器(硅振蕩器)。晶振模塊提供與分立 晶振相同的精度。硅振蕩器的精度要比分立RC 振蕩器高,多數(shù)情況下能夠提供與陶瓷諧振 槽路相當(dāng)?shù)木取_x擇振蕩器時(shí)還需要考慮功耗。分立振蕩器的功耗主要由反饋放大器的電 源電流以及電路內(nèi)部的電容值所決定。CMOS 放大器功耗與工作頻率成正比,可以表示為 功率耗散電容值。 比如,HC04 反相器門電路的功率耗散電容值是90pF。在4MHz、5V 電源下工作時(shí), 相當(dāng)于1.8mA 的電源電流。再加上20pF 的晶振負(fù)載電容,整個(gè)電源電流為2.2mA。
陶瓷諧 振槽路一般具有較大的負(fù)載電容,相應(yīng)地也需要更多的電流。相比之下,晶振模塊一般需要 電源電流為10mA ~60mA。硅振蕩器的電源電流取決于其類型與功能,范圍可以從低頻(固 定)器件的幾個(gè)微安到可編程器件的幾個(gè)毫安。一種低功率的硅振蕩器,如MAX7375,工 作在4MHz 時(shí)只需不到2mA 的電流。在特定的應(yīng)用場合優(yōu)化時(shí)鐘源需要綜合考慮以下一些 因素:精度、成本、功耗以及環(huán)境需求。 晶振是控制 CPU 的時(shí)鐘頻率的,也就是產(chǎn)生高低電平的周期(產(chǎn)生一個(gè)高電平,和一個(gè) 低電平為一個(gè)周期,)一般說來次頻率越高,電腦在單位時(shí)間里處理的速度越快晶振本身并不 產(chǎn)生振蕩,但它會(huì)以一個(gè)固定的頻率與外電路發(fā)生諧振,前提是外電路的振蕩頻率必須與晶 振的固有振蕩頻率相一致,起碼也要非常接近,否則電路將停振。關(guān)于測試,一般業(yè)余情況 下用萬用表測有電阻(指表針動(dòng))則已損壞(振蕩頻率很低的表針也會(huì)略擺,但馬上歸零), 表針不動(dòng)(電阻無窮大),有可能好,有可能引線開路. 推薦:儲(chǔ)能焊機(jī)電容 激光設(shè)備電容 勝利新能電力電子
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