在這篇文章中,小編將對(duì)有源晶振、無(wú)源晶振予以介紹,并探討有源晶振和無(wú)源晶振之間的區(qū)別。如果你對(duì)晶振相關(guān)內(nèi)容具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、晶振
有一些電子設(shè)備需要頻率高度穩(wěn)定的交流信號(hào),而LC振蕩器穩(wěn)定性較差晶振,頻率容易漂移(即產(chǎn)生的交流信號(hào)頻率容易變化)。在振蕩器中采用一個(gè)特殊的元件——石英晶體,可以產(chǎn)生高度穩(wěn)定的信號(hào),這種采用石英晶體的振蕩器稱為晶體振蕩器。
晶振具有壓電效應(yīng),即在晶片兩極外加電壓后晶體會(huì)產(chǎn)生變形,反過(guò)來(lái)如外力使晶片變形,則兩極上金屬片又會(huì)產(chǎn)生電壓。如果給晶片加上適當(dāng)?shù)慕蛔冸妷?,晶片就?huì)產(chǎn)生諧振(諧振頻率與石英斜面傾角等有關(guān)系,且頻率一定)。晶振利用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體,在共振的狀態(tài)下工作可以提供穩(wěn)定、精確的單頻振蕩。在通常工作條件下,普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬(wàn)分之五十。利用該特性,晶振可以提供較穩(wěn)定的脈沖,廣泛應(yīng)用于微芯片的時(shí)鐘電路里。晶片多為石英半導(dǎo)體材料,外殼用金屬封裝。
二、有源晶振
有源晶振是一個(gè)完整的諧振振蕩器,他是利用石英晶體的壓電效應(yīng)來(lái)起振,所以有源晶振需要供電,當(dāng)我們把有源晶振電路做好后,不需要外接電路,它就可以主動(dòng)產(chǎn)生振蕩頻率,并且可以提供高精度的頻率基準(zhǔn),信號(hào)質(zhì)量比無(wú)源信號(hào)好。有源晶振主要參數(shù)有很多,此處介紹3個(gè)重要參數(shù):
⒈總頻差:在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),由于規(guī)定的工作和非工作參數(shù)全部組合而引起的晶體振蕩器頻率與給定標(biāo)稱頻率的最大偏差。
⒉頻率溫度穩(wěn)定度:在標(biāo)稱電源和負(fù)載下,工作在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的不帶隱含基準(zhǔn)溫度或帶隱含基準(zhǔn)溫度的最大允許頻偏。
⒊開(kāi)機(jī)特性(頻率穩(wěn)定預(yù)熱時(shí)間):指開(kāi)機(jī)后一段時(shí)間(如5分鐘)的頻率到開(kāi)機(jī)后另一段時(shí)間(如1小時(shí))的頻率的變化率,表示了晶振達(dá)到穩(wěn)定的速度。
三、無(wú)源晶振
無(wú)源晶振自身無(wú)法振蕩起來(lái),它需要芯片內(nèi)部的振蕩電路一起工作才能振蕩晶振,它允許不同的電壓,但是信號(hào)質(zhì)量和精度較有源晶振差一些。相對(duì)價(jià)格來(lái)說(shuō),無(wú)源晶振要比有源晶振價(jià)格便宜很多。無(wú)源晶振兩側(cè)通常都會(huì)有兩個(gè)電容,一般其容值都選在10pF~40pF之間,如果手冊(cè)中有具體電容大小的要求則要根據(jù)要求來(lái)選電容,如果手冊(cè)沒(méi)有要求,我們用20pF就是比較好的選擇,這是一個(gè)長(zhǎng)久以來(lái)的經(jīng)驗(yàn)值,具有極其普遍的適用性。
四、有源晶振和無(wú)源晶振區(qū)別
1、有源晶振比較貴,但是有源晶振自身就能震動(dòng)。而無(wú)論是無(wú)源晶振,還是有源晶振,都有自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)所在,若考慮產(chǎn)品成本,建議可以選擇無(wú)源晶振電路;若考慮產(chǎn)品性能,建議選擇有源晶振電路,省時(shí)方便也能保證產(chǎn)品性能。
2、有源晶振一般4個(gè)腳,一個(gè)電源,一個(gè)接地,一個(gè)信號(hào)輸出端,一個(gè)NC(空腳)。有個(gè)點(diǎn)標(biāo)記的為1腳,按逆時(shí)針(管腳向下)分別為2、3、4。
3、無(wú)源晶振最高精度為5ppm,而有源晶振的精度則可以達(dá)到0.1ppm。精度越高,頻率穩(wěn)定性也更好。有源晶振在穩(wěn)定性上要?jiǎng)龠^(guò)無(wú)源晶振,但也有自身小小的缺陷,有源晶振的信號(hào)電平是固定,所以需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差。
4、無(wú)源晶振有2個(gè)引腳,需要借助于外部的時(shí)鐘電路(接到主IC內(nèi)部的震蕩電路)才能產(chǎn)生振蕩信號(hào),自身無(wú)法振蕩。
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文章由啟和科技編輯
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