晶振的工作原理晶振的核芯是石英晶體,這種晶體有一個很重要的特性,如果給它施加交變電壓,它就會產生機械振蕩,反之,如果給它機械振動,它又會產生交變電壓,這種特性叫機電效應。在一般情況下石英晶體機械振動的振幅和產生交變電壓的振幅非常微小,但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時,其振幅會明顯變大,類似于LC電路的諧振現象,只要輸入信號的頻率等于晶振的諧振頻率,利用晶振組成的振蕩電路就處于共振狀態,其振蕩頻率由晶振決定。其石英晶體有一個很重要的特點,其振蕩頻率基本上只與晶片的形狀、材料、切割方向等密切相關。無源晶振也叫做諧振器: 它只是個石英晶體片,使用時需匹配相應的電容、電感、電阻等外圍電路才能工作。陜西貼片晶振推薦貨源
晶振就是單片機時序的基礎,如果缺少晶振單片機發出的指令就亂套了。可以理解為晶振振一下,單片機就動一下;晶振停振,單片機的指令也完全完全靜止。當然,當晶振意外故障時,單片機會自動的切換至緊急時鐘之類的寄存器設置,這不是我們***討論的范疇哈。說晶振是單片機的基準時間線或者比喻為單片機的心臟!一點不為過的!晶振就真的是人的心臟,人的生存與否都在于心臟的跳動,跳懂得幅度越快,人就會變得活躍而單片的指令也就越靈敏,跳得慢人就會安靜而單片機的指令發送也就相應慢,心臟停止人就玩完了,而晶振不起振單片機也就無法工作了。目前市面很多產品的單片機其實都帶內部晶振-RC振蕩電路,但是用單片機內部的振蕩電路對外界干擾很敏感,極容易受到外界環境溫度的影響。有些對時間要求不嚴的,是可以試用內部晶振,相對內部晶振,精確度和穩定性比較差,一般只有1.0%~2.0%;雖說IC內部RC振蕩電路功耗低,但是內部RC振蕩電路的精度很低,。假如要提高定時的精度一般就必須**晶振了,總之還是用外部晶振比較可靠。遼寧有源貼片晶振經驗豐富普通晶體振蕩器(SPXO):采用任何溫度頻率補償措施,價格低廉,通常用 作微處理器的時鐘器件。
晶振的作用:在振蕩器中采用一個特殊的元件——石英晶體,可以產生高度穩定的信號,這種采用石英晶體的振蕩器稱為晶體振蕩器,晶振是晶體振蕩器的簡稱。石英晶振不分正負極,外殼是地線,其兩條不分正負,它用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作,以提供穩定,精確的單頻振蕩,它是時鐘電路中蕞重要的部件,它的主要作用是向顯卡、網卡、主板等配件的各部分提供基準頻率,它就像個標尺,工作頻率不穩定會造成相關設備工作頻率不穩定,自然容易出現問題。晶振是電路中常用的時鐘元件,在單片機系統里晶振的作用非常大,他結合單片機內部的電路,產生單片機所必須的時鐘頻率,單片機的一切指令的執行都是建立在這個基礎上的,晶振的提供的時鐘頻率越高,那單片機的運行速度也就越快。在通常工作條件下,普通的晶振頻率精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率,稱為壓控振蕩器(VCO)。
晶振的擺放需要遠離熱源,因為高溫也會影響晶振頻偏。我們知道晶振附近相鄰地挖空處理,一方面是為了維持負載電容恒定,另一方面很大原因是隔絕熱傳導,避免周圍的PMIC或者其他發熱體的熱透過銅皮傳導到晶振,導致頻偏,故意凈空不鋪銅,以隔絕熱的傳遞。為什么溫度會影響晶振頻率呢?當晶振加熱或者降低到某個溫度后再降到常溫,與蕞初在常溫下測試通常情況下會有一定的變化,這是因為晶體的熱滯后現象,帶溫度補償的TCXO相對來說精度會好不少,可以有效解決晶體溫漂,但一般TCXO都是M以上級別較多,KHz的很少,受限于生產工藝。有源晶振也叫做振蕩器:只需要供電就可以輸出時鐘信號。可以認為是晶體和外圍電路的結合。
串聯型晶體振蕩器。該振蕩器采用了兩級放大電路,石英晶體X1除了構成反饋電路外,還具有選頻功能,其選頻頻率f0=fs,電位器RP1用來調節反饋信號的幅度。(1)判斷反饋電路的類型,因為信號是反饋到VT1發射極,現假設VT1發射極電壓瞬時極性為“+”,集電極電壓極性為“+”(發射極與集電極是同相關系,當發射極電壓上升時集電極電壓也上升),VT2的基極電壓極性為“+”,發射極電壓極性也為“+”,該極性的電壓通過X1反饋到VT1的發射極,反饋電壓極性與假設的電壓極性相同,故該反饋為正反饋。(2)電路的振蕩過程[1]接通電源后,三極管VT1、VT2導通,VT2發射極輸出變化的Ie電流中包含各種頻率的信號,石英晶體X1對其中的f0信號阻抗很小,f0信號經X1、RP1反饋到VT1的發射極,該信號經VT1放大后從集電極輸出,又加到VT2放大后從發射極輸出,然后又通過X1反饋到VT1放大,如此反復進行,VT2輸出的f0信號幅度越來越大,VT1、VT2組成的放大電路放大倍數越來越小,當放大倍數等于反饋衰減系數時,輸出f0信號幅度不再變化,電路輸出穩定的f0信號。晶振因天然晶體純度差,資源有限,而人工晶體純度高,資源豐富,故現在生產晶振基本上多采用人工晶體。湖南4腳貼片晶振現貨
有源晶振精度高、輸出信號穩定,不需要設計外圍電路、使用方便。陜西貼片晶振推薦貨源
晶振是通過電激勵來產生固定頻率的機械振動,而振動又會產生電流反饋給電路,電路接到反饋后進行信號放大,再次用放大的電信號來激勵晶振機械振動,晶振再將振動產生的電流反饋給電路,如此這般。當電路中的激勵電信號和晶振的標稱頻率相同時,電路就能輸出信號強大,頻率穩定的正弦波。整形電路再將正弦波變成方波送到數字電路中供其使用。問題在于晶振的輸出能力有限,它**輸出以毫瓦為單位的電能量。在IC(集成電路)內部,通過放大器將這個信號放大幾百倍甚至上千倍才能正常使用。晶振和IC間一般是通過銅走線相連的,這根走線可以看成一段導線或數段導線,導線在切割磁力線的時候會產生電流,導線越長,產生的電流越強。現實中,磁力線不常見,電磁波卻到處都是,例如:無線廣播發射、電視塔發射、手機通訊等等。晶振和IC之間的連線就變成了接收天線,它越長,接收的信號就越強,產生的電能量就越強,直到接收到的電信號強度超過或接近晶振產生的信號強度時,IC內的放大電路輸出的將不再是固定頻率的方波了,而是亂七八糟的信號,導致數字電路無法同步工作而出錯。所以,畫PCB(電路板)的時候,晶振離它的放大電路(IC管腳)越近越好。陜西貼片晶振推薦貨源
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