有源晶振输出
有源晶振典型应用电路
有源晶振典型应用电路一、引言在电子技术领域,晶振作为一种重要的频率控制元件,被广泛应用于各种电子设备中。
有源晶振,作为一种具有内置放大电路的晶振,因其稳定性好、频率准确度高、使用方便等优点,在通信、计算机、测量仪器等领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍有源晶振的典型应用电路,并分析其工作原理和特点。
二、有源晶振概述有源晶振,又称为主动晶振,是一种内置有放大电路的晶体振荡器。
与无源晶振相比,有源晶振不需要外部提供激励信号,即可自行产生稳定的振荡频率。
有源晶振的频率稳定度通常优于无源晶振,且具有良好的温度特性。
此外,有源晶振还具有体积小、重量轻、易于集成等优点,因此在实际应用中具有较高的性价比。
三、有源晶振的典型应用电路1. 基本应用电路有源晶振的基本应用电路主要由有源晶振、电源、负载电容和输出缓冲器等组成。
其中,有源晶振的引脚通常包括电源引脚、地线引脚和输出引脚。
在实际应用中,需要根据有源晶振的规格书要求,正确连接电源和负载电容,以保证振荡电路的稳定性和准确性。
输出缓冲器的作用是将有源晶振产生的振荡信号进行放大和隔离,以便于驱动后续电路。
输出缓冲器的选择应根据实际应用需求来确定,通常需要考虑信号的频率、幅度、驱动能力等因素。
2. 复杂应用电路除了基本应用电路外,有源晶振还可以应用于更复杂的电路中,如锁相环电路、频率合成器等。
在这些应用中,有源晶振通常作为参考频率源,为电路提供稳定、准确的频率基准。
锁相环电路是一种能够实现对输入信号频率和相位进行锁定的电路。
在锁相环电路中,有源晶振作为参考频率源,为锁相环提供稳定的频率基准。
通过调整锁相环的参数,可以实现对输入信号频率和相位的精确锁定。
这种电路在通信、雷达、测量仪器等领域具有广泛应用。
频率合成器是一种能够产生多个稳定、准确频率的电路。
在频率合成器中,有源晶振作为主振源,通过频率变换和合成技术,可以产生多个与主振源频率相关的稳定输出频率。
频率合成器在通信、音频处理、测试仪器等领域具有重要应用。
无源晶振和有源晶振的测试方法
无源晶振和有源晶振的测试方法无源晶振和有源晶振是电子设备中常见的元器件,它们在电子系统中起着关键的作用。
为了确保它们的正常工作和精确性,需要对它们进行测试和验证。
本文将介绍无源晶振和有源晶振的测试方法。
一、无源晶振的测试方法无源晶振是没有内部放大器的晶振,它需要外部的放大器来驱动。
无源晶振的测试方法主要包括以下几个步骤:1. 测试频率范围:首先,确定无源晶振的工作频率范围。
可以使用频谱分析仪或信号发生器来进行测试,逐渐改变频率,观察晶振的输出是否稳定,并记录下频率范围。
2. 测试振幅:将晶振的输出连接到示波器上,观察波形的幅值是否符合要求。
可以通过改变晶振的电源电压来调整振幅。
3. 测试相位噪声:使用频谱分析仪来测试晶振的相位噪声。
相位噪声是指晶振输出信号的相位变化对应于频率变化的度量,它反映了晶振的稳定性。
二、有源晶振的测试方法有源晶振是具有内部放大器的晶振,它可以直接输出信号。
有源晶振的测试方法主要包括以下几个步骤:1. 测试频率精度:使用频率计来测试有源晶振的输出频率,观察其是否与规格书上的频率一致。
可以通过改变晶振的电源电压来调整频率。
2. 测试输出功率:将晶振的输出连接到示波器上,观察波形的幅值是否符合要求。
可以通过改变晶振的电源电压来调整输出功率。
3. 测试谐波失真:使用频谱分析仪来测试晶振的谐波失真。
谐波失真是指晶振输出信号中含有的非基波频率成分的幅值与基波频率成分的幅值之比,它反映了晶振的线性度。
总结:通过对无源晶振和有源晶振的测试,可以验证它们的性能和可靠性。
无源晶振的测试主要包括频率范围、振幅和相位噪声的测试,而有源晶振的测试主要包括频率精度、输出功率和谐波失真的测试。
这些测试方法可以帮助工程师们确保晶振在电子系统中的正常工作和精确性。
osci osco 有源晶振接法
osci osco 有源晶振接法【最新版】目录1.OSCI 和 OSCO 简介2.有源晶振接法的原理3.有源晶振接法的操作步骤4.有源晶振接法的注意事项5.有源晶振接法的应用领域正文一、OSCI 和 OSCO 简介OSCI(Open Source Crystal Oscillator)和 OSCO(Open Source Clock Oscillator)是有源晶振的两种形式,都是基于晶体振荡器原理,为电子设备提供稳定的时钟信号。
它们的区别在于输出信号的格式和接口不同,但都可以为各种数字电路提供精确的时钟信号。
二、有源晶振接法的原理有源晶振接法是通过连接适当的电容和电阻,将外部电源的能量转化为振荡能,从而产生稳定的时钟信号。
它的核心部分是晶体振荡器,通过调整晶体振荡器的输入电压和负载电容,可以控制输出信号的频率和相位。
三、有源晶振接法的操作步骤1.根据电路需求选择合适的晶振和电容。
晶振的频率和电容的大小会影响输出信号的频率和稳定性。
2.将晶振的输入端接通电源,同时连接适当的负载电容。
电容的值应根据晶振的规格书进行选择。
3.在晶振的输出端接上负载电阻,电阻的值也应根据晶振的规格书进行选择。
4.检查电路连接是否正确,然后通电测试。
如果输出信号不稳定,可以通过调整电容或电阻的值来改进。
四、有源晶振接法的注意事项1.在连接电路时,应确保电容和电阻的值符合晶振的规格要求,否则可能会影响输出信号的稳定性。
2.晶振的工作环境应尽量避免受到电磁干扰,以免影响输出信号的稳定性。
3.长时间不使用晶振时,应将其断电,以免损坏。
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.。
有源晶振典型电路
有源晶振典型电路
有源晶振是一种常见的电路元件,用于产生稳定的振荡信号。
它由晶体振荡器和放大器组成,可以提供较高的输出功率和频率稳定性。
晶振电路的基本结构包括晶体振荡器和放大器。
晶体振荡器是通过晶体的谐振特性来产生稳定的振荡信号的。
晶体振荡器一般由晶体谐振器、电容和电感等元件组成。
晶体谐振器是晶振电路的核心部分,它通过谐振来产生稳定的振荡信号。
一般情况下,晶体振荡器采用石英晶体作为谐振元件,因为石英晶体具有较高的谐振频率稳定性。
晶振电路的放大器部分主要是为了增强振荡信号的幅度和驱动能力。
放大器可以采用晶体管、集成电路等元件实现。
放大器的作用是将来自晶体振荡器的弱信号放大到足够的幅度,以供后续电路使用。
有源晶振电路的优点是具有较高的振荡频率稳定性和较大的输出功率。
它可以广泛应用于各种电子设备中,如电视机、手机、计算机等。
有源晶振电路的稳定性和可靠性对设备的正常工作非常重要。
有源晶振电路是一种常见的电路元件,用于产生稳定的振荡信号。
它由晶体振荡器和放大器组成,具有较高的频率稳定性和输出功率。
有源晶振电路在电子设备中起着重要的作用,保证设备的正常工作。
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。
有源晶振典型应用电路
有源晶振典型应用电路全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:有源晶振是一种在振荡电路中能够提供能量的晶振,通常用于需要高精度时钟信号的电路中。
它是一种集成了晶体振荡器和放大器的器件,能够在振荡电路中维持振荡的稳定性。
有源晶振在电子设备中有着广泛的应用,例如在通信设备、计算机、数字电路、微控制器等领域中都可以看到它的身影。
有源晶振典型应用电路通常包括晶振、放大器、反馈回路等部分。
在这些部分的协同作用下,有源晶振能够产生一个稳定、高精度的时钟信号,可以用来同步各种电子设备的工作。
下面我们就来详细介绍一下有源晶振典型应用电路的具体情况。
有源晶振通常由一个晶振和一个放大器组成。
晶振是整个振荡电路的振荡元件,通过激励晶体的振动产生一个稳定的频率。
放大器则起到放大和整形信号的作用,使得振荡信号能够被传递和处理。
晶振和放大器之间通过反馈回路相连,用来维持振荡的稳定性和频率精度。
有源晶振典型应用电路通常还包括一个功率放大器和一个输出阻抗匹配网络。
功率放大器用来增强振荡信号的幅度,以便于传输和控制。
输出阻抗匹配网络则用来匹配有源晶振的输出阻抗和外部电路的输入阻抗,以确保信号的传输效率和质量。
有源晶振典型应用电路的工作原理是这样的:晶振受到外部电压的激励产生一个振荡信号,并通过反馈回路传递给放大器。
放大器将振荡信号放大并整形,然后通过功率放大器和输出阻抗匹配网络输出到外部电路中。
外部电路接收到振荡信号后,可以利用它来同步工作或者进行时钟控制。
有源晶振典型应用电路具有振荡稳定、频率精度高、输出信号幅度大等优点,适用于需要高精度时钟信号的电子设备中。
它在通信、计算、控制等领域中都有着广泛的应用,为电子设备的正常工作提供了重要的支持和保障。
希望本文的介绍能够对读者们对有源晶振的应用有所启发和帮助。
第二篇示例:有源晶振是一种集成电路,它可以产生一个恒定频率的信号。
在现代电子产品中,有源晶振广泛应用于时钟电路、通信电路、计数器和仿真器等领域。
无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法
无源晶体与有源晶振的区别、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。
2、有源晶振——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。
有源晶振通常的用法: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。
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。
晶振有源和无源的区别
晶振有源和无源的区别
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,。
晶振输出用于驱动的几种电路形式
晶振输出用于驱动的几种电路形式
晶振输出串电阻就来自于最小化设计,对于数字电路里最重要的时钟源部分,应该特别注意保证信号完整性,最小化设计中晶振外围电路除了电阻还要有一些其他器件。
无源晶振输出波形为正弦波,有源晶振输出波形为正弦波(sin)或方波。
有源晶振自身输出是正弦波,在其内部加了整形电路,所以输出是方波,正弦波通常用的很少,遍及用的都是方波输出(许多时候在示波器上看到的还是波形不太好的正弦波,这是由于示波器的带宽不行。
例如:有源晶振
20MHz,假如用40MHz或60MHz的示波器测量,显现的是正弦波,这是由于方波的傅里叶分解为基频和奇次谐波的叠加,带宽不行的话,就只剩下基频20MHz和60MHz的谐波,所以显现正弦波。
完美的再现方波需求最少10倍的带宽,5倍的带宽只能算是牵强,所以需求最少100M的示波器)。
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。
有源晶振 电流
有源晶振电流
有源晶振(也称为振荡器晶体模块)是一种集成了石英晶体和振荡电路的电子组件,能够在提供适当电源后直接输出稳定的时钟信号。
有源晶振的电流消耗是一个重要的性能参数,它决定了晶振在电路中的功耗,进而影响整个系统的能效。
有源晶振的电流消耗主要由以下几部分组成:
1. 振荡电路电流:这是有源晶振内部振荡电路工作所需的电流,包括晶体管、阻容元件等的静态功耗。
2. 驱动电流:为了维持振荡,晶振需要对外部负载电容进行电荷和放电操作,这会产生一定的驱动电流。
3. 静态电流:即使在没有输出信号时,晶体和振荡电路也会有一定的漏电流,这部分电流称为静态电流。
电流消耗会随着晶振的工作频率、负载电容、电源电压以及环境温度等因素而变化。
一般来说,高频晶振的电流消耗会比低频晶振高,因为高频振荡需要更快的电荷转移速度。
在选择有源晶振时,需要考虑其电流消耗是否符合系统的功耗要求。
例如,对于便携式电子设备来说,低功耗的晶振更为合适;而对于工业控制系统,则可能更注重晶振的稳定性和可靠性,对电流消耗的要求相对宽松。
为了准确测量有源晶振的电流消耗,可以使用示波器、数字万用表或专用的电源分析仪器。
测量时,将晶振接入电路中,并确保所有外部条件(如温度、电源电压)都符合晶振的规格要求。
然后,测量晶振两端的电压和流过晶振的电流,从而计算出总的电流消耗。
在实际应用中,还需要注意晶振的工作电流可能会随时间和温度变化而波动,因此在设计电路时要考虑一定的余量,以确保系统长期稳定运行。
无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法
无源晶体与有源晶振的区别、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。
2、有源晶振——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。
有源晶振通常的用法: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D SP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。
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。
有源晶振电路及工作原理简述
有源晶振电路及工作原理简述有源晶振是由石英晶体组成的,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。
有源晶振引脚排列:有源晶振引脚识别,实物图如上图(b)所示.有个点标记的为1脚,按逆时针(管脚向下)分别为2、3、4。
方形有源晶振引脚分布:1、正方的,使用DIP-8封装,打点的是1脚。
1-NC;4-GND;5-Output;8-VCC2、长方的,使用DIP-14封装,打点的是1脚。
1-NC;7-GND;8-Output;14-VCC注:有源晶振型号众多,而且每一种型号的引脚定义都有所不同,接法也有所不同,上述介绍仅供参考,实际使用中要确认其管脚列方式.有源晶振通常的接法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。
有源晶振与无源晶振的联系与区别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。
有源晶振的电路设计
有源晶振的电路设计有源晶振是一种常用的电子元件,用于电路设计中提供稳定的时钟信号。
它具有许多优点,如精确性高、频率稳定、抗干扰能力强等。
本文将介绍有源晶振的原理、应用以及设计注意事项。
一、有源晶振的原理有源晶振是由晶振元件和放大电路组成的。
晶振元件通常采用石英晶体,其工作原理基于石英晶体的压电效应。
当施加电压或力的作用下,石英晶体会产生固有频率的机械振动,这种振动会被放大电路放大并输出为电信号。
二、有源晶振的应用有源晶振广泛应用于各种电子设备中,如计算机、通信设备、消费电子产品等。
它主要用于提供时钟信号,确保电子设备的正常运行。
有源晶振的频率可以达到几十兆赫兹甚至上百兆赫兹,因此在高性能的设备中得到了广泛的应用。
三、有源晶振的设计注意事项1.选择合适的晶振频率:根据电路的需求以及设备的工作频率,选择合适的晶振频率非常重要。
频率选择不当可能会导致电路不稳定或无法正常工作。
2.注意晶振的工作电压和功耗:晶振的工作电压一般为3.3V或5V,要确保晶振的工作电压与电路的供电电压匹配。
同时,晶振的功耗也要合理,以免给电路带来过大的负担。
3.抗干扰能力:有源晶振具有较强的抗干扰能力,但在设计电路时,还是要注意尽量减少外部干扰对晶振的影响。
可以通过合理布局电路、选择合适的屏蔽措施等方式来提高抗干扰能力。
4.电路的地线设计:有源晶振的地线设计也是一个重要的方面。
地线的走向要合理,尽量避免与其他信号线交叉,以减少互相干扰的可能性。
5.温度补偿:晶振的频率与温度有关,随着温度的变化,晶振的频率也会有所变化。
因此,在一些对频率要求较高的应用中,可以考虑使用温度补偿电路来保证晶振的稳定性。
四、总结有源晶振是一种常用的电子元件,可以提供稳定的时钟信号。
它具有精确性高、频率稳定和抗干扰能力强等优点。
在电路设计中,选择合适的晶振频率、注意工作电压和功耗、提高抗干扰能力、合理设计地线以及考虑温度补偿等方面是需要注意的。
有源晶振的应用范围广泛,对于保证电子设备的正常运行起着重要的作用。
有源晶振典型电路
有源晶振典型电路有源晶振是一种常见的电路元件,广泛应用于各种电子设备中。
它的作用是提供一个稳定的时钟信号,以确保电子设备的正常运行。
在有源晶振电路中,通常使用晶体振荡器作为振荡源。
晶体振荡器由晶体谐振器和放大器组成。
晶体谐振器是整个电路的核心部分,它由晶体和电容器组成。
当外加电压作用下,晶体谐振器会产生一个特定频率的振荡信号。
这个振荡信号会经过放大器放大后输出给其他电路。
有源晶振电路的另一个重要组成部分是放大器。
放大器可以将晶体谐振器产生的微弱信号放大到适当的电平,以供其他电路使用。
放大器通常采用晶体管或集成电路实现。
它具有高增益和低失真的特点,可以确保振荡信号的质量和稳定性。
在有源晶振电路中,还会加入滤波电路来抑制噪声和干扰。
滤波电路通常由电感器和电容器组成,可以将频率范围外的信号滤除,以确保振荡信号的纯净性。
有源晶振电路的设计和调试需要一定的专业知识和经验。
首先,需要选择合适的晶体振荡器以及放大器。
晶体振荡器的选择应根据所需的频率和精度来确定。
放大器的选择应考虑功耗、带宽和失真等因素。
需要进行电路布局和连接。
布局时应尽量减少信号线的长度和交叉,以防止信号干扰和串扰。
连接时要注意接地和电源的稳定性,以保证电路的可靠性和稳定性。
还需要进行电路的调试和测试。
通过使用示波器和频谱分析仪等测试设备,可以对振荡信号的频率、幅度和失真进行检测和分析。
如果有必要,还可以进行频率校准和补偿。
有源晶振电路是电子设备中不可或缺的一部分。
它的稳定性和可靠性直接影响着整个电子设备的性能和功能。
因此,在设计和应用有源晶振电路时,需要严谨认真,注重细节,以确保电路的正常运行和可靠性。
有源晶振的输出模式
有源晶振的输出模式
有源晶振的输出模式通常有以下几种:
1. 方波输出模式:晶振输出是一个固定频率的方波信号,幅度为固定电平的高低电平。
方波输出模式通常用于数字电路中作为时钟信号输入。
2. 正弦波输出模式:晶振输出是一个固定频率的正弦波信号,幅度为固定峰值电压。
正弦波输出模式通常用于模拟电路的参考信号。
3. 矩形波输出模式:晶振输出是一个固定频率的矩形波信号,幅度为固定电平的高低电平。
矩形波输出模式通常用于控制电路中的脉冲信号。
4. 三角波输出模式:晶振输出是一个固定频率的三角波信号,幅度在一个固定范围内变化。
三角波输出模式通常用于某些音频和波形发生器中。
不同的应用场景需要不同的输出模式,晶振的输出模式通过其内部电路设计和调节来实现。
有源晶振接法
有源晶振接法有源晶振型号纵多,而且每一种型号的引脚定义都有所不同,接发也不同,下面我介绍一下有源晶振引脚识别,以方便大家有个点标记的为1脚,按逆时针(管脚向下)分别为2、3、4。
有源晶振通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。
有源晶振不需要处理器的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(有源晶振的VCC端不要直接接VCC,要做好电源滤波,典型的接法J 使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络如下图所示: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,而且价格高。
有源晶振是右石英晶体组成的,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《有源晶振引脚》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。
有源晶振的输出匹配电阻
有源晶振的输出匹配电阻晶振输出串电阻就来自于最小化设计,对于数字电路里最重要的时钟源部分,应该特别注意保证信号完整性,最小化设计中晶振外围电路除了电阻还要有一些其他器件。
上图中不仅考虑阻抗匹配,同时考虑电平匹配。
L7为磁珠。
串电阻是为了减小反射波,避免反射波叠加引起过冲。
有时,不同批次的板子特性不一样,留个电阻位置便于调整板子状态到最佳。
如无必要串电阻,就用0欧电阻连接。
反射波在大部分电路里有害,但PCI却恰恰利用了反射波形成有效信号。
一、减少谐波,有源晶体输出的是方波,这将引起谐波干扰,尤其是阻抗严重不匹配的情况下,加上电阻后,该电阻将与输入电容构成RC积分平滑电路,将方波转换为近似正弦波,虽然信号的完整性受到一定影响,但由于该信号还要经过后级放大、整形后才作为时钟信号,因此,性能并不受影响,该电阻的大小需要根据输入端的阻抗、输入等效电容,有源晶体的输出阻抗等因素选择。
二、阻抗匹配,减小回波干扰及导致的信号过冲。
我们知道,只要阻抗不匹配,都会产生信号反射,即回波,有源晶体的输出阻抗通常都很低,一般在几百欧以下,而信号源的输入端在芯片内部结构上通常是运放的输入端,由芯片的内部电路与外部的无源石英晶体构成谐振电路(使用有源晶体后就不需要这个晶体了),这个运放的输出阻抗都在兆欧以上。
源端串接和接收端并接的匹配方式是不一样的。
反射系数,即X=(Z2-Z1)/(Z1+Z2)Z1和Z2分别为传输线阻抗失配分界面前后的瞬时阻抗。
那么这就有3种情况1.Z1=Z2,即阻抗相等,X=0,即没有反射2.Z2=无穷大,X=1,即完全正反射,很多接收端的情况3.Z2=0,X=-1,即完全负反射,末端短路了,接地了,阻抗为0,反射信号即可以理解为返回路径上的回流源端串联电阻R,和驱动端的源电阻R0,串联后的总电阻R+R0,总电阻值等于或者最接近传输线阻抗Z。
那么这时候信号分压,真正进入传输线上传播的只有源信号电压的一半,到接收端时,由于接收端阻抗为无穷大,发生反射,反射系数为1,传输系数Y=2,即进入接收端的信号又等于驱动端的信号了。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
有源晶振的频率输出必定要有某个波形作为输出载体,波形的输出也必定会伴随着某个负载值。在实际使用中,波形负载也是晶振的非常重要参数指标。选择不当的话,轻则导致晶振或其他模块工作不正常,功能无法实现,重则损坏模块甚至整机。
晶振的输出波形主要有三大类:正弦波、方波和准正弦波。
晶振负0欧姆或1k欧姆;
2、方波:N个TTL负载或N个PF电容;
3、准正弦波:10K欧姆并联10PF电容;
此外还有差分输出PECL、LVDS等高频(100MHz以上)常用的,实际使用中晶振的输出一般用于驱动以下电路形式:
1、同轴电缆类的长线输出;
2、滤波器类的电路的输出;
6、对EMI、频率干扰有特殊要求的电路
这种电路要求输出的高次谐波成分很小,因此不管驱动的是什么电路,都以正弦波为最好。
方波输出分为:TTL电平和CMOS电平在:
TTL电平输入低电平<=0.8V,高电平>=2.0V;输出低电平<0.4V,高电平>2.4V,最大低电平和最小高电平之间是无效电压;
方波主要用于数字通信系统时钟上,用来驱动时纯计数电路或门电路,对方波主要有输出电平、占空比、上升/下降时间、驱动能力等几个指标要求。正弦波主要用于对EMI、频率干扰有特殊要求的电路,这种电路要求输出的高次谐波成分很小;后面有模拟电路选用正弦波也是比较好的选择。通常需要提供例如谐波、噪声和输出功率等指标。方波输出功率大,驱动能力强,但谐波分量丰富;正弦波输出功率不如方波,但其谐波分量小很多。
CMOS电平输入低电平<0.3Vcc,输入高电平>0.7Vcc,输出低电平<0.1Vcc(接近于0),输出高电平>0.9Vcc(接近于电源电压);
以上两种电路一般适用于50欧姆的负载。这是因为以上两种电路一般需要50欧姆负载作匹配,在射频领域还有75欧姆、300欧姆等特征阻抗,需要时要加以说明。此类的输出波形最适合的为正弦波,正弦波经过长线传输后波形只是幅度有所衰减,波形并的输入
有时候用户为实现整形、放大等目的,用三极管、高速运放对晶振波形进行处理,这种情况下负载阻抗一般不是太重,用正弦波的波形最为合适。需要提供负载、波形幅度等参数。