无源晶体与有源晶振的区别及用法
晶振
1.无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来无源晶振需要用DSP片内的振荡器,在datasheet上有建议的连接方法。无源晶振没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶振可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格通常也较低,因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶振相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。使用时建议采用精度较高的石英晶体,尽可能不要采用精度低的陶瓷晶体。
2.有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,里面除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件。有源晶振不需要DSP的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,价格相对较高。对于时序要求敏感的应用,还是有源的晶振好,因为可以选用比较精密的晶振,甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路,只能使用有源的晶振,如TI的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大,但现在许多有源晶振是表贴的,体积和晶体相当,有的甚至比许多晶体还要小。
在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等),而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。
Crystal 和Oscillator区别
高通平台Crystal
Baidu Nhomakorabea
手机上使用价格便宜的Crystal,通常的手机会用到2个Crystal, 一个是32.768KHZ实时时钟 ,另一个为射频用的26MHZ Crystal。但在
高同平台32.768被省掉。同时高通平台射频使用的是19.2MHZ的Crystal。
32.768由19.2MHZ/568得到。而且如果系统有Wlan、NFC等功能时可能 还会用到其他频率的Crystal。
Crystal 和Oscillator区别
BB Team Training 2015-09-25
我们在阅读产品SPEC时,常常会遇到Crystal和Oscillator这 两个词,有些同事往往不太了解这两个词的区别以及它们的不同。 下面就简单介绍一下这两种器件的区别:
1) Crystal(晶体),即我们常说的无源晶振。无源晶体——无源晶体 需要用芯片内DSP振荡器,在datasheet上有建议的连接方法。无源晶体 没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定 的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要 求的DSP,而且价格通常也较低,因此对于一般的应用如果条件许可建 议用晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶体相对于 晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信 号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路 需要做相应的调整。
晶振与晶体的区别
晶振与晶体的区别
1. 晶振与晶体的区别
1) 晶振是有源晶振的简称,又叫振荡器。英文名称是oscillator。晶体则是无源晶振的简称,也叫谐振器。英文名称是crystal.
2) 无源晶振(晶体)一般是直插两个脚的无极性元件,需要借助时钟电路才能产生振荡信号。常见的有49U、49S封装。
3) 有源晶振(晶振)一般是表贴四个脚的封装,内部有时钟电路,只需供电便可产生振荡信号。一般分7050、5032、3225、2520几种封装形式。
2. MEMS硅晶振与石英晶振区别
MEMS硅晶振采用硅为原材料,采用先进的半导体工艺制造而成。因此在高性能与低成本方面,有明显于石英的优势,具体表现在以下方面:
1) 全自动化半导体工艺(芯片级),无气密性问题,永不停振。
2) 内部包含温补电路,无温漂,-40—85℃全温保证。
3) 平均无故障工作时间5亿小时。
4) 抗震性能25倍于石英振荡器。
5) 支持1-800MHZ任一频点,精确致小数点后5位输出。
6) 支持1.8V、2.5V、2.8V、3.3V多种工作电压匹配。
7) 支持10PPM、20PPM、25PPM、30PPM、50PPM等各种精度匹配。
8) 支持7050、5032、3225、2520所有标准尺寸封装。
9) 标准四脚、六脚封装,无需任何设计改动,直接替代石英振荡器。
10) 支持差分输出、单端输出、压控(VCXO)、温补(TCXO)等产品种类。
11) 300%的市场增长率,三年内有望替代80%以上的石英振荡器市场。
晶振基础知识介绍
晶振基础知识介绍
晶振:即所谓石英晶体谐振器(无源)和石英晶体振荡器(有源)的统称。
无源和有源的区别:
无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振是一个完整的谐振振荡器。石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。振荡器直接应用于电路中,谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。振荡器比谐振器多了一个重要技术参数:谐振电阻(RR),谐振器没有电阻要求。RR的大小直接影响电路的性能,因此这是各商家竞争的一个重要参数。晶振的原理:
压电效应(物理特性):在水晶片上施以机械应力时,,会产生电荷的偏移,即为压电效应。
逆压电效应:相对在水晶片上印加电场会造成水晶片的变形即产生逆压电效应,利用这种特性产生机械振荡,变换成电气信号。
晶振的作用:
一、为频率合成电路提供基准时钟,产生原始的时钟频率。
二、为电路产生震荡电流,发出时钟信号
晶振的分类:
一、按材质封装
(1).金属封装-SEAMTYPE (2).陶瓷封装-GLASSTYPE
二、贴装方式
(1).直插封装-DIP (2).贴片封装-SMD
三、按产品类型
(1).crystal resonator—晶体谐振器(无源晶体)
(2).crystal oscillator—晶体振荡器(有源晶振)
什么是有源晶振
什么是有源晶振?
简单的说,带有电压的晶体称为有源晶振也叫振荡器。与无源晶振比起来,有源晶振里面除了石英晶体外还有晶体管和阻容元件,它不需要DSP的内部振荡,也不需要复杂的配质电路使用一个电容和电感构成PI型滤波网络。通电后直接输出信号,有源晶振在稳定性上要胜过无源晶振,但也有自身小小的缺陷,有源晶振的信号电平是固定,所以需要选择好合适输出电平,灵活性较差。
脚位一般以4个脚6个脚居多。
有源晶振一般接法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压.在晶片的两个极上加一个电场,会使晶体产生机械变形又会产生交变电场,这种交变电场的电压虽然很弱,但是足以让晶片起震,输出稳定的信号,并且震动稳定。
现在很多元件都开始小型化,薄片化但是有些内部没有起振电路这类产品只能使用有源的晶振了,如医疗设备,卫星,音箱,冰箱,微波炉等等.
无源晶体与有源晶振的区别及用法
无源晶体与有源晶振的区别及用法
1、有源晶振(Oscillator)有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石
英晶体外,还有晶体管和阻容元件。
其次有源晶振,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。其型号也纵比较多,而且每一种型号的引脚定义都有所不同,接发也不同,一般有个点标记的为1脚,按逆时针(管脚向下)分别为2、3、4。通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平
是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。对于时序
要求敏感的应用,个人认为还是有源的晶振好,因为可以选用比较精密的晶振,甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路,只能使用有源的晶振,如TI 的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大,但现在许多有源晶振是表贴的,体积和晶体相当,有的甚至比许多晶体还要小。21ic基础知识
几点注意事项:
1)、需要倍频的DSP需要配置好PLL周边配置电路,主要是隔离和滤波;
2)、20MHz以下的晶体晶振基本上都是基频的器件,稳定度好,20MHz以上的大多是谐波的(如3次谐波、5次谐波等等),稳定度差,因此强烈建议使
晶振的原理及特性
我们常说的晶振一般叫做晶体谐振器,是一种机电器件,是用电消耗很小的石英晶体经精细切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特征,假如给他通电,他就会产活力械振荡,反之,假如给他机械力,他又会产生电,
这种特征叫机电效应。他们有一个很重要的特色,其振荡频次与他们的形状,资料,切割方向等亲密有关。因为石英晶体化学性能特别稳固,热膨胀系数特别小,其振荡频次也特别稳固,因为控制几何尺寸能够做到很精细,所以,其谐振频次也很正确。
依据石英晶体的机电效应,我们能够把它等效为一个电磁振荡回路,即谐振回路。他们的机电效应是机-电-机-电....的不停变换,由电感和电容构成的谐振回路
是电场-磁场的不停变换。在电路中的应用其实是把它看作一个高Q值的电磁谐振回路。因为石英晶体的消耗特别小,即Q值特别高,做振荡器用时,能够
产生特别稳固的振荡,作滤波器用,能够获取特别稳固和陡削的带通或带阻曲线。
无源晶体与有源晶振的差别、应用范围及用法:
1、无源晶体——无源晶体需要用DSP片内的振荡器,在datasheet上有建议的
连结方法。无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是依据起振
电路来决定的,相同的晶体能够合用于多种电压,可用于多种不一样时钟信号电压
要求的DSP,并且价钱往常也较低,所以关于一般的应用假如条件同意建议用晶
体,这特别适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶体有关于晶振而言其缺点
是信号质量较差,往常需要精准般配外头电路(用于信号般配的电容、电感、电
阻等),改换不一样频次的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采纳精度
有源晶振和无源晶振比较
有源晶振和无源晶振比较
石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械变形振动又会产生交变电场,虽然这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。
压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图中是一个串联型振荡器,晶体管T1和T2构成的两级放大器,石英晶体XT与电容C2构成LC电路。在这个电路中,石英晶体相当于一个电感,C2为可变电容器,调节其容量即可使电路进入谐振状态。该振荡器供电电压为5V,输出波形为方波。
在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等),而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种
类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。
有源晶振与无源晶振
在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等),而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。松季电子介绍电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。
无源晶振与有源晶振的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。
无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。
石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械变形振动又会产生交变电场,虽然这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。
有源晶振与无源晶振
石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械变形振动又会产生交变电场,虽然这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。
压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图3是一个串联型振荡器,晶体管T1和T2构成的两级放大器,石英晶体XT与电容C2构成LC电路。在这个电路中,石英晶体相当于一个电感,C2为可变电容器,调节其容量即可使电路进入谐振状态。该振荡器供电电压为5V,输出波形为方波。
有源晶体振荡器
有源晶振与无源晶振
在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等),而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。
石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日,甚至10^-11。例如10MHz的振荡器,频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。因此,完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源(石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。从PC诞生至现在,主板上一直都使用一颗14.318MHz的石英晶体振荡器作为基准频率源。至于始终沿用14.318MHz这个频率的原因,或许是保持兼容性的需要吧。但是,笔者在显卡、闪存盘和手机中也发现了14.318MHz的晶振,就不知道是什么原因了。
无源晶体和有源晶振各有优劣
金无赤足,人无完人。这话要表达的意思是世界上的任何东西都不可能是完美的,所以,不管是无源晶体还是有源晶振,他们也各有优劣势,同时也决定了他们不同的应用领域,和市场定位。下面松季电子具体来分析无源晶体和有源晶振的优劣。
无源晶体是相对有源晶振而言,因为有源晶振在对晶振振封装前,就已经通过一些手段对其晶体频率进行微调,所以有源晶振在电路中才有有较高的高稳定率和高精度。但是它有一个缺陷,就是对电源功率输出有较高的要求,受到电压的约束。
无源晶体需要用DSP片内的振荡器,无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格通常也较低,因此对于一般的应用如果条件许可建议用无源晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。当然无源晶体也是有缺陷的:相对于有源晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。
所以无源晶体和有源晶振各有优劣,也因此决定了他们不同的应用领域,和市场定位。现今市场上,大部分的都使用无源晶体,因为它的成本较低,而且不受电压的影响。
有源晶振和无源晶振,到底有哪些区别?
有源晶振和无源晶振,到底有哪些区别?一分钟带你彻底了解。
无源晶振又叫晶体谐振器,而有源晶振则是由晶体谐振器和放大电路组成的晶振。从结构上看,有源晶振比无源晶振多了个集成电路(IC)。这个集成电路将提供放大和驱动电路的功能,以保持晶振的稳定振荡并提供适当的输出信号,因此有源晶振在抵抗外部干扰和噪声方面表现更出色。
然而,由于有源晶振需要电源供电来驱动放大电路,所以功耗一般会比无源晶振更高。在输出信号方面,有源晶振通常产生较高的输出功率和振幅,可以直接驱动其它电路,而无源晶振的输出功率较低,可能需要进一步放大或处理,从而解决外部干扰问题,才能供应给其它器件。根据设计要求以及所需功能和性能的不同,晶振类型的选择也不一样。资料参考:有源晶振中的IC是什么?起到怎样的作用?
在有源晶振(Active Crystal Oscillator)中,IC代表集成电路(Integrated Circuit),通常是指在晶振电路中使用的控制和驱动晶振的芯片。IC在有源晶振电路中扮演着关键的角色。
有源晶振是一种使用集成电路来驱动和控制晶体振荡器的系统。它包含一个晶体振荡器作为频率参考,并使用集成电路来提供稳定的驱动信号和精确的频率控制。IC负责维持晶振的稳定振荡以及提供所需的时钟信号。
IC主要有以下几个功能和作用:
驱动晶体振荡器:IC提供所需的电流和电压来驱动晶体振荡器,使其产生稳定的振荡信号。晶振的频率由晶振器的物理特性决定。
频率控制:IC通过调节电压、电流或电容等参数,对晶振的频率进行控制。这使得晶振可以根据需要提供不同的频率输出。
有源晶振和无源晶振之分,陶瓷谐振器和石英谐振器的区别
有源晶振和无源晶振之分,陶瓷谐振器和石英谐振器的区别
无源晶振有2个引脚,需要借助于外部的时钟电路(接到主IC内部的震荡电路)才能产生振荡信号,自身无法振荡.
有源晶振有4个引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件.只需要电源,就可输出比较好的波形.
有源晶振只是将无源晶体和振荡电路做到一起晶振行业内一般不以有源无源来分类晶振,一般是客户端工程师才这么叫。客户端工程师所说的晶振,其实是包括晶体(谐振器)和晶体振荡器(振荡器)的统称。
晶体是依靠石英晶体的天然振荡出频率,而晶振借助补偿电路及其它补偿功能实现更好的输出频率。
所以,如果单纯从有无接电路区别,可以简单地分为无源/有源晶振.
晶体(谐振器,crystal,resonator):如49U,49S,UM-1,UM-5.-----无源
晶振(振荡器,oscillator):如XO,VCXO,TCXO,OCXO.-----------------有源
石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械变形振动又会产生交变电场,虽然这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图3是一个串联型振荡器,晶体管T1和T2构成的两级放大器,石英晶体XT与电容C2构成LC电路。在这个电路中,石英晶体相当于一个电感,C2为可变电容 器,调节其容量即可使电路进入谐振状态。该振荡器供电电压为5V,输出波形为方波。
有源晶振与无源晶振的区别
有源晶振与无源晶振的比较
英文名称:Crystal 无源晶体 Oscillator 有源晶体
基本原理:
石英晶片之所以能当为振荡器使用,是基于它的压电效应:在晶片的两个极上加一电场,会使晶体产生机械变形;在石英晶片上加上交变电压,晶体就会产生机械振动,同时机械变形振动又会产生交变电场,虽然这种交变电场的电压极其微弱,但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为“压电谐振”。
压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图1是一个串联型振荡器,晶体管T1和T2构成的两级放大器,石英晶体XT与电容C2构成LC电路。在这个电路中,石英晶体相当于一个电感,C2为可变电容器,调节其容量即可使电路进入谐振状态。该振荡器供电电压为5V,输出波形为方波。
图1 串联振荡器
简单比较:
无源晶振内只有一片按一定轴向切割的石英晶体薄片,供接入运放(或微处理器的XTAL 端)以形成振荡.有源晶振内带运放,工作在最佳状态,送入电源后,可直接输出一定频率的等幅正弦波,一般至少有4引脚,体积稍大.
详细区别:
1、无源晶体——无源晶体需要用DSP片内的振荡器,在datasheet上有建议的连接方法。无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格通常也较低,因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采用精度较高的石英晶体,尽可能不要采用精度低的陶瓷警惕。
有源无源的晶振原理
有源无源的晶振原理
晶振是一种利用晶体的谐振特性产生稳定的时钟信号的器件。根据驱动方式的不同,晶振可以分为有源晶振和无源晶振。
有源晶振是指需要外部电源进行驱动的晶振。其工作原理是:外部电源提供了激励电压,使晶体产生振荡,并通过谐振电路将振荡信号放大和滤波后输出。有源晶振通常具有较高的输出信号功率和较高的频率稳定性,适用于对频率稳定性要求较高的应用。
无源晶振是指不需要外部电源进行驱动的晶振。其工作原理是:晶体自身的谐振特性使其具有自激振荡的能力。晶振中的晶体在电场的作用下发生位移,由于其特殊结构和电性质,产生机械振动,而这种机械振动又会导致电场的变化,从而达到自激振荡的效果。无源晶振通常具有较低的输出信号功率和较低的频率稳定性,适用于对成本要求较高的应用。
无论是有源晶振还是无源晶振,其核心部件都是晶体,利用晶体谐振的特性实现稳定的时钟信号的产生。不同的晶体材料和结构设计都会影响晶振的频率稳定性和输出功率,因此在实际应用中需要根据具体要求选择适合的晶振类型。
无源和有源的区别
无源晶体和有源晶振的区别
大家都知道晶振分为有源晶振(石英晶体振荡器)和无源晶体(石英晶体谐振器),无源晶体需要借助于时钟电路才能产生振荡信号自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振是一个完整的晶体振荡器。石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC共同作用来工作的。振荡器直接应用于电路中,谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。振荡器比谐振器多了一个重要技术参数:谐振电阻(RR),谐振器没有电阻要求,RR的大小直接影响电路的性能。
另外,类似3225,5032,6035等封装的贴片晶振都有分有源晶振和无源晶体,根据PPM(精度)的大小也可以区分是有源晶振还是无源晶体了。通常有源晶振的精度都较高,一般都在0.5PPM,0.2PPM,0.1PPM.无源晶体的精度就差多了,10 PPM、20 PPM等等都有。
KDS从型号上也可以区分,无源晶体通常以 DSX、DST开头,而有源晶振则是DSA 开头的晶振型号是压控温补振荡器(VC-TCXO) 、DSB 开头的晶振型号是温补振荡器(TCXO)、DSO 开头的晶振型号是普通振荡器(SPXO) 、DSV 开头的晶振型号压控振荡器(VCXO) 。KDS即是日本大真空株式会社(DASHINKU CORP),成立于1951年,至今已有50多年的历史。是全球领先的三大晶
振制造商之一。其制造工场主要分布在日本本土、中国大陆、中国台湾、泰国、印度尼西亚等十个制造中心。其中天津工场是全球晶振行业最大的单体制造工厂。也是全球最大的TF型(主要是32.768KHz)晶振制造工厂。而上海唐辉电子是日本大真空株式会社在中国的指定代理商,唐辉电子在PPTC自恢复保险丝、PTC热敏电阻、晶体谐振器、振荡器系列、高品质电容、电感和液晶屏产品、IC类等领域有很强的竞争力。产品广泛应用在通信、电脑、消费类电子及网络产品、仪器仪表、工控系统、安防产品、电源供应器等产品上积极面对市场及客户的多方位要求,坚持以最好的品牌和最具竞争力的价格销售电子零件,为客户提供多元化的服务,务求充分满足客户的要求,致力于成为中国乃至世界最佳元器件供应商之一。
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无源晶体与有源晶振的区别及用法
、 1、有源晶振(Oscillator)有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件。
其次有源晶振,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。其型号也纵比较多,而且每一种型号的引脚定义都有所不同,接发也不同,一般有个点标记的为1脚,按逆时针(管脚向下)分别为2、3、4。通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。对于时序要求敏感的应用,个人认为还是有源的晶振好,因为可以选用比较精密的晶振,甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路,只能使用有源的晶振,如TI 的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大,但现在许多有源晶振是表贴的,体积和晶体相当,有的甚至比许多晶体还要小。21ic基础知识
几点注意事项:
1)、需要倍频的DSP需要配置好PLL周边配置电路,主要是隔离和滤波;
2)、20MHz以下的晶体晶振基本上都是基频的器件,稳定度好,20MHz以上的大多是谐波的(如3次谐波、5次谐波等等),稳定度差,因此强烈建议使用低频的器件,毕竟倍频用的PLL电路需要的周边配置主要是电容、电阻、电感,其稳定度和价格方面远远好于晶体晶振器件;
3)、时钟信号走线长度尽可能短,线宽尽可能大,与其它印制线间距尽可能大,紧靠器件布局布线,必要时可以走内层,以及用地线包围;
4)、通过背板从外部引入时钟信号时有特殊的设计要求,需要详细参考相关的资料。
此外还要做一些说明:
总体来说晶振的稳定度等方面好于晶体,尤其是精密测量等领域,绝大多数用的都是高档的晶振,这样就可以把各种补偿技术集成在一起,减少了设计的复杂性。试想,如果采用晶体,然后自己设计波形整形、抗干扰、温度补偿,那样的话设计的复杂性将是什么样的呢?我们这里设计射频电路等对时钟要求高的场合,就是采用高精度温补晶振的,工业级的要好几百元一个。
特殊领域的应用如果找不到合适的晶振,也就是说设计的复杂性超出了市场上成品晶振水平,就必须自己设计了,这种情况下就要选用晶体了,不过这些晶体肯定不是市场上的普通晶体,而是特殊的高端晶体,如红宝石晶体等等。
更高要求的领域情况更特殊,我们这里在高精度测试时采用的时钟甚至是原子钟、铷钟等设备提供的,通过专用的射频接插件连接,是个大型设备,相当笨重。
2、无源晶振(Crystal)有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来.无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格通常也较低,因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采用精度较高的石英晶体,尽可能不要采用精度低的陶瓷警惕。
3、谐振器一般分为插件(Dip)和贴片(SMD)。插件中又分为HC-49U、HC-49U/S、音叉型(圆柱)。HC-49U一般称49U,有些采购俗称“高型”,而HC-49U/S一般称49S,俗称“矮型”。音叉型按照体积分可分为3*8,2*6,1*5,1*4等等。贴片型是按大小和脚位来分类。如7*5(0705)、6*3.5(0603),5*3.2(5032)等等。脚位有4pin和2pin之分。
而振荡器也是可以分为插件和贴片。插件的可以按大小和脚位来分。例如所谓全尺寸的,又称长方形或者14pin,半尺寸的又
称为正方形或者8pin。不过要注意的是,这里的14pin和8pin 都是指振荡器内部核心IC的脚位数,振荡器本身是4pin。而从不同的应用层面来分,又可分为OSC(普通钟振),TCXO(温度补偿),VCXO(压控),OCXO(恒温)等等。
4、基本术语。我想这也是很多采购同学比较模糊的地方。这里我选了一些常用的谐振器术语拿来做一下解释。
Frequency Tolerance(调整频差):在规定条件下,在基准温度(25±2℃)与标称频率允许的偏差。一般用PPm(百万分之)表示。
Frequency Stability(温度频差):指在规定的工作温度范围内,与标称频率允许的偏差。用PPm表示。
Aging(年老化率):在规定条件下,晶体工作频率随时间而允许的相对变化。以年为时间单位衡量时称为年老化率。
Shunt Capacitance(静电容):等效电路中与串联臂并接的电容,也叫并电容,通常用C0表示。
Load Capacitance(负载电容):与晶体一起决定负载谐振频率fL的有效外界电容,通常用CL表示。
一般最关注的参数有2个,即调整频差,负载电容。有一部分对温度频差有要求。如果工作温度范围比较广,则会对工作温度范围有所要求,即所谓宽温。微信号:嵌入式ARM
5、选用。主要讲讲谐振器。理论上来说,只要参数确定,选任何一种型号都是可以正常使用的。例如49U和49S替换,49S 和圆柱以及和贴片替换,都是没有问题的。但在实际选择中会根据电路特点,成本以及便利性来考量和选择。一般来说,简单的应用中主要都是从成本在考虑。但是有些产品或者电路会对晶振的等效电阻,激励功率等等提出要求,所以就会在不同的型号中加以选择。另外,贴片则主要是为了适应产品日益小型化和提高生产效率的要求。听到有些采购朋友说,只能选49S而不能用49U或者反之,这是一个小误区。呵呵。
而钟振的选择则主要决定产品电路的特性的要求,一般来说钟振在精密性以及需要达到相关应用的要求会更好。例如手机,通信机站,卫星等等。