有源晶振OW系列选型指南
有关晶振的知识详解
晶振的工作原理是什么? [标签:电子资料]石英晶体若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应,晶振就是根据压电效应研制而成。
如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与LC回路的谐振现象十分相似。
它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。
提问者:bangbanghoutai浏览次数:1539 提问时间:2007-12-08 15:55姓名:帮帮笔名:bangbanghoutai等级:副连长 (三级)回答数: 6395 次通过率: 43.47%主营行业:精细化学品公司:擅长领域:阿里旺旺雅虎实战案例答案收藏答案收藏答案分享给好友最新回答者:woyige等级:列兵 (一级)回答的其他贡献者:woyige>>目录∙1、石英晶体振荡器的结构∙2、压电效应∙3、符号和等效电路∙4、谐振频率∙5、石英晶体振荡器类型特点∙6、石英晶体振荡器的主要参数∙7、石英晶体振荡器的发展趋势∙8、石英晶体振荡器的应用1、石英晶体振荡器的结构编辑本段石英晶体振荡器是利用石英晶体(二氧化硅的结晶体)的压电效应制成的一种谐振器件,它的基本构成大致是:从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等),在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振。
其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
下图是一种金属外壳封装的石英晶体结构示意图。
2、压电效应编辑本段若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形。
反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应。
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。
晶振选型指南
恒温晶振、温补晶振选用指南晶体振荡器被广泛应用到军、民用通信电台,微波通信设备,程控电话交换机,无线电综合测试仪,BP机、移动电话发射台,高档频率计数器、GPS、卫星通信、遥控移动设备等。
它有多种封装,特点是电气性能规范多种多样。
它有好几种不同的类型:电压控制晶体振荡器(VCXO)、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、恒温晶体振荡器(OCXO),以及数字补偿晶体振荡器(MCXO或DTCXO),每种类型都有自己的独特性能。
如果您需要使您的设备即开即用,您就必须选用VCXO或温补晶振,如果要求稳定度在0.5ppm以上,则需选择数字温补晶振(MCXO)。
模拟温补晶振适用于稳定度要求在5ppm~0.5ppm之间的需求。
VCXO只适合于稳定度要求在5ppm以下的产品。
在不需要即开即用的环境下,如果需要信号稳定度超过0.1ppm 的,可选用OCXO。
频率稳定性的考虑晶体振荡器的主要特性之一是工作温度内的稳定性,它是决定振荡器价格的重要因素。
稳定性愈高或温度范围愈宽,器件的价格亦愈高。
工业级标准规定的-40~+75℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯,倘若-30~+70℃已经够用,那么就不必去追求更宽的温度范围。
设计工程师要慎密决定特定应用的实际需要,然后规定振荡器的稳定度。
指标过高意味着花钱愈多。
晶体老化是造成频率变化的又一重要因素。
根据目标产品的预期寿命不同,有多种方法可以减弱这种影响。
晶体老化会使输出频率按照对数曲线发生变化,也就是说在产品使用的第一年,这种现象才最为显著。
例如,使用10年以上的晶体,其老化速度大约是第一年的3倍。
采用特殊的晶体加工工艺可以改善这种情况,也可以采用调节的办法解决,比如,可以在控制引脚上施加电压(即增加电压控制功能)等。
与稳定度有关的其他因素还包括电源电压、负载变化、相位噪声和抖动,这些指标应该规定出来。
对于工业产品,有时还需要提出振动、冲击方面的指标,军用品和宇航设备的要求往往更多,比如压力变化时的容差、受辐射时的容差,等等。
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。
晶振怎么选?有哪些注意点?这里有详细说明!
晶振怎么选?有哪些注意点?这里有详细说明!1.引言1.1 概述晶振是一种电子元件,广泛应用于电子设备中的时钟电路、计时器、通信系统等领域。
它主要用于产生稳定的时钟信号,确保电子设备的正常运行。
在电子设备中,晶振起到了至关重要的作用。
它能够提供稳定、准确的时钟信号,使得电子设备能够按照预定的时序工作。
通过晶振产生的时钟信号,我们可以精确地控制各个元器件的工作状态,从而保证整个电子系统的稳定性和可靠性。
在选择晶振的时候,需要考虑一些注意点。
首先,需要确定所需的频率范围。
不同的应用场景对晶振的频率要求是不同的,因此我们需要根据具体的需求来选择适合的频率范围。
其次,需要考虑晶振的稳定性和准确性。
晶振的稳定度和准确度决定了时钟信号的精度,对于一些对时间要求较高的应用场景,我们需要选择稳定性和准确度较高的晶振。
此外,还需要考虑晶振的尺寸和功耗。
不同的应用场景对晶振的尺寸和功耗要求也是不同的,我们需要根据具体的应用来选择适合的晶振类型。
总结起来,选择晶振时需要考虑频率范围、稳定性、准确性、尺寸和功耗等因素。
根据具体的应用需求,在这些因素中找到一个平衡点,选择合适的晶振,将有助于确保电子设备的正常运行和稳定性。
在进行晶振选择时,我们可以参考一些相关的技术规范和数据手册,以便更好地理解和评估不同晶振的性能指标,从而做出明智的决策。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述,以便读者更好地了解晶振的选择要点和注意事项。
第一部分是引言。
在引言中,我们将概述晶振的作用,并明确本文的目的。
第二部分是正文。
正文将分为两个小节,分别介绍晶振的作用以及晶振的选择要点。
在2.1小节中,我们将详细介绍晶振的作用。
晶振作为电子设备中的重要元件,其作用十分关键。
我们将从频率稳定性、时钟精确性以及电路可靠性等方面逐一进行讲解,以帮助读者充分了解晶振的重要性。
在2.2小节中,我们将重点介绍晶振的选择要点。
在选择晶振时,需要考虑多种因素,如频率稳定性、温度特性、功耗以及封装形式等。
有源晶振用的ic
有源晶振用的ic有源晶振可以用于多种电子设备中,如计算机、通信设备、音视频设备等。
它是一种能够提供精确稳定频率的振荡器,通过外部反馈电路来保持振荡频率的稳定。
在ic中,有源晶振一般由晶振电路和振荡放大器组成。
晶振电路是有源晶振的核心部分,它由晶体谐振器和驱动电路组成。
晶体谐振器是一种特殊的电子元件,它利用晶体的特殊结构和性质来产生稳定的谐振振荡。
晶体谐振器一般采用的是石英晶体或陶瓷晶体,因为它们具有良好的频率稳定性和温度特性。
在ic中,晶体谐振器被连接到振荡放大器的输入端,通过双向驱动电路来提供电力供应。
振荡放大器是另一个关键部分,它负责放大晶体谐振器产生的微弱振荡信号,并输出到需要的电路中。
振荡放大器一般采用共射放大器或共基放大器的电路结构,通过电流放大的方式来增强振荡信号的幅度,使其具有足够的功率供给其他元件。
同时,振荡放大器还通过负反馈电路来调整晶振的相位和频率,保证其稳定性和准确性。
在ic中,有源晶振的关键参数有振荡频率、频率稳定度、温度稳定度和相位噪声等。
振荡频率是晶振电路产生的振荡信号频率,一般以赫兹(Hz)为单位。
频率稳定度是指晶振电路在不同外界条件下振荡频率的变化程度,通常以ppm(百万分之一)或ppb(十亿分之一)为单位来表示。
温度稳定度是指晶振电路在不同温度下振荡频率的变化程度,通常以ppm/℃(温度变化对应的频率变化)来表示。
相位噪声是指振荡信号在频谱中的相位抖动,一般以dBc/Hz来表示。
有源晶振的工作原理基于晶体谐振器的特性,它能够通过外界电场或外界电压的激励来实现振荡。
晶振电路中的晶体谐振器是一个具有非线性特性的元件,当施加外加电场或电压时,晶体会发生微小的尺寸变化,从而改变谐振器的共振频率。
振荡放大器会不断放大晶体谐振器产生的微弱振荡信号,并通过反馈回路来调整谐振频率,使其保持稳定。
有源晶振在ic中的应用非常广泛,可以用于时钟电路、频率合成器、通信接口等各种电子设备中。
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.。
有源晶振和无源晶振的比较
有源晶振和无源晶振的比较
有源晶振和无源晶振
无源晶振:其本身是一个晶体不能振荡,需依靠配合其他IC内部振荡电路工作。
有源晶振:是“晶体+振荡电路”封装在一起,只要给它供上电源就有波形输出。
1、无源晶振——无源晶振需要用DSP片内的振荡器,因为本身没有电压的问题,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。
无源晶振可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格通常也比较低。
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,因此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振。
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。
相对于无源晶振,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,晶鸿兴认为还是有源晶振比较好,因为可以选用比较高精密的晶振,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,有源晶振相比于无源晶振通常体积较大,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。
晶振知识普及及设计指导
4.
5. 6. 7.
晶振的通用参数
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 封装 :HC-49US/DIP为首选。选择封装主要考虑的是性价比。DIP比SMD
便宜。真贴片的成本则更高。
频率范围:基频(3.6~40MHz),三次泛音(2590MHz)。建议48M以上必须选择三次泛音。 振动模式:AT基频,BT基频,泛音(3±50PPM。通常主芯片用±30PPM,解调
注意:对于48M三次泛音,ESR不可能做到小于40. 不能因为启 振条件不满足而强行要求晶体厂做小ESR。
实际应用中注意的问题
• 标准电路(基频):
• •
Rf 反馈电阻。Rx限流电阻。 CL1,CL2匹配电容。
•
标准电路(泛音):
LX,CL5谐振在基频
实际应用中注意的问题(续1)
•
反馈电阻(Rf):有的主芯片已内置了,外面可以不加。但如果没有内置, 必须要外加。反馈电阻可使放大器处于线性区域。
晶振的通用参数(续)
Freq Range(MHz) 3.570-3.999 4.000-4.999 5.000-5.999 6.000-7.999 8.000-9.999 10.000-14.999 15.000-35.000 20.000-40.000 30.000-90.000 60.000-150.000 Mode of Oscilation AT Fund. AT Fund. AT Fund. AT Fund. AT Fund. AT Fund. AT Fund. BT fund/3rd Overtone 3rd Overtone 5rd Overtone HC-49US ESR(MAX) 150 120 100 90 80 60 40 40 70 /
有源晶振电容大小选取规则_概述说明以及解释
有源晶振电容大小选取规则概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在探讨有源晶振电容大小选取规则,并对其进行概述和说明。
有源晶振是一种常见的电子元器件,广泛应用于各种电路中。
而电容作为有源晶振中重要的组成部分,其大小的选取对有源晶振的性能至关重要。
1.2 文章结构本文分为四个主要部分:引言、正文、有源晶振电容大小选取规则和结论。
引言部分将介绍本文的目的和主要内容,正文部分将深入探讨相关理论知识。
而在有源晶振电容大小选取规则部分,我们将详细解释电容大小的作用,并列举一些常见的选取规则,同时考虑实际因素及应用场景。
最后,在结论部分,我们将总结全文并提出未来研究方向。
1.3 目的本文的目标是帮助读者更好地理解有源晶振电容大小选取规则,并提供一些实用指导。
通过阐述不同情况下选择合适大小的电容可以提升有源晶振性能,并减少可能出现的问题。
同时,我们也希望激发读者对有源晶振电容大小的更深入研究,并为未来相关领域的发展提供一些建议。
以上是文章“1. 引言”部分的详细内容,希望对您有所帮助!2. 正文在设计电路板时,选择合适的有源晶振电容大小至关重要。
有源晶振电容的大小直接影响到晶振的稳定性、频率精度和启动时间等方面。
本节将详细探讨有源晶振电容大小的选取规则。
在确定有源晶振电容大小之前,首先需要了解晶振所处的应用场景和系统要求。
不同的应用场景和系统对于有源晶振电容大小可能会有不同的要求。
一般来说,较大的电容可以提高晶振的稳定性,并降低由温度变化、供电波动和负载变化引起的频率误差。
然而,选择过大的电容也可能导致启动时间延长和功耗增加。
为了确定合适的有源晶振电容大小,可以考虑以下几个因素:首先是工作频率范围。
根据实际需求选择相应频率范围内的有源晶振,并参考其数据手册中给出的推荐电容范围。
其次是系统要求对频率精度及稳定性的要求。
如果系统对频率精度和稳定性要求较高,则可以选择较大的电容值。
此外,还需要考虑晶振的启动时间和功耗。
你我身边的“神秘人”——有源晶振
3、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。
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,而且价格高。
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”。
如何快速有效区分有源和无源晶振:
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,.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。
就算是了解晶振的内行人来说,在面对区分有源晶振和无源晶振时也有可能出现偏差,下面松季电子带你去揭开你我身边的“神秘人”——有源晶振。
有源晶振是晶振的一种,区别于无源晶振。有源晶振是不需要DSP的内部振荡器,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。
如何正确选择有源晶振和无源晶振
如何正确选择有源晶振和无源晶振如何正确选择有源晶振和无源晶振无源晶振是2个脚的无极性元件,需要借助时钟电路才能使用有源晶振有4个脚,通电后就能直接使用。
如果有时钟电路,可以选用无源,否则就用有源。
无源晶振的信号电平是可变的,比较灵活,但是需要用到DSP片内的振荡器,无源晶振要配合其他元件才能正常使用,电路比有源晶振复杂,但是价格要比有源晶振便宜不少。
有源晶振信号质量好,比较稳定,也不需要外部配置电路,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)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,接法也不同。
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。
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,而且价格高如何正确选择有源晶振和无源晶振 [篇2]无源晶振:无源晶体需要用dsp芯片内的振荡器,在datasheet 上有建议的连接方法。
它没有电压,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,因此对于一般的应用,如果条件允许建议用晶体,这尤其适合于产品线丰富大批量的生产者。
无源晶体相对于晶体振荡器而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电容,更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。
另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振。
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,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。
晶振输出波形的选择
无源晶振输出波形为正弦波,有源晶振输出波形为正弦波或方波。
有源晶振本身输出是正弦波,在其内部加了整形电路,所以输出是方波,正弦波一般用的很少,普遍用的都是方波输出(很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够。
例如:有源晶振20MHz,如果用40MHz或60MHz的示波器测量,显示的是正弦波,这是由于方波的傅里叶分解为基频和奇次谐波的叠加,带宽不够的话,就只剩下基频20MHz和60MHz的谐波,所以显示正弦波。
完美的再现方波需要至少10倍的带宽,5倍的带宽只能算是勉强,所以需要至少100M的示波器。
)。
输出波形有:正弦波、LVDS、PECL、CMOS、TTLLVDS(LowVoltageDifferentialSignal)即低电压差分信号。
(P)ECL是高速领域内一种十分重要的逻辑电路,它的优良特性使它广泛应用于高速计算机、高速计数器、数字通信系统、雷达、测量仪器和频率合成器等方面。
TTL和CMOS是通用的逻辑电平。
至于后面的15PF、50PF是这些输出波形的匹配负载。
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。
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。
晶振负载主要有以下几种:1、正弦波:负载50xx或1kxx;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;以上两种电路一般适用于50欧姆的负载。
晶振基础知识word版
目录目录 (1)1 石英晶体的压电效应 (2)2 有源晶振和无源晶振 (2)2.1 无源晶振(crystal,resonator) (2)2.2 有源晶振(oscillator) (2)3 晶体的等效模型 (3)4 晶体的Q值 (3)5 石英晶体相关参数 (4)5.1 标称频率 (4)5.2 工作频率 (4)5.3 温度频差 (4)5.4 频率温度特性 (4)5.5 老化率 (6)5.6 负载电容: (7)5.7 激励电平的影响: (8)5.8 基频 (8)5.9 泛音 (8)6 晶振的封装 (8)6.1 直插型图例 (9)6.2 SMD型图例 (9)7 晶体生产工艺 (10)8 选型指南 (10)1石英晶体的压电效应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。
当外加交变电压的频率和晶体的固有频率相同时,振幅明显加大,发生谐振。
晶振便是利用晶体的这种效应制成的元器件。
2有源晶振和无源晶振2.1无源晶振(crystal,resonator)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. 通常信号质量和精度较差,需要精确匹配外围电路(电感、电容、电阻等),如需更换晶振时要同时更换外围的电路2.2有源晶振(oscillator)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.。
可以提供高精度的频率基准,信号质量也较无源晶振要好。
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,而且价格高普通晶振(PXO):是一种没有采取温度补偿措施的晶体振荡器,在整个温度范围内,晶振的频率稳定度取决于其内部所用晶体的性能,频率稳定度在10-5量级,一般用于普通场所作为本振源或中间信号,是晶振中最廉价的产品温补晶振(TCXO):是在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿,以达到在宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器。
很全的晶振知识
很全的晶振知识无源晶振无源晶振与与有源晶振无源晶振无源晶振((Crystal :):内只有一片按一定轴向切割的石英晶体薄片内只有一片按一定轴向切割的石英晶体薄片内只有一片按一定轴向切割的石英晶体薄片,,供接入运放供接入运放((或微处理器的Xtal 端)以形成振荡以形成振荡。
((依靠配合其他依靠配合其他IC 内部振荡电路工作内部振荡电路工作))有源晶振有源晶振((Oscillator )::内带运放内带运放内带运放,,工作在最佳状态工作在最佳状态,,送入电源后送入电源后,,可直接输出一定频率的等可直接输出一定频率的等幅幅正弦波(。
(晶振晶振+振动电路振动电路,,封装在一起封装在一起,,加上电源加上电源,,就有波形输出就有波形输出))※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微处理器片内的振荡器,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微处理器,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。
※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。
有源晶振不需要微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(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。
有源晶振的电路设计
有源晶振的电路设计有源晶振是电路设计中常用的元件之一,它能够提供稳定的时钟信号,保证电路的正常运行。
在本文中,我们将深入探讨有源晶振的电路设计原理和应用。
让我们来了解一下有源晶振的基本原理。
有源晶振由振荡器和放大器两部分组成。
振荡器负责产生高频信号,而放大器则负责放大振荡器输出的信号,使其能够驱动后续的电路。
在电路设计中,有源晶振常被用于时钟信号的产生。
时钟信号在数字电路中起着至关重要的作用,它可以控制各个元件的工作节奏,保证电路的同步运行。
有源晶振的优势在于其稳定性高,频率准确,能够提供精确的时钟信号。
有源晶振的电路设计需要考虑多个因素。
首先是振荡器的选取。
振荡器的选取应根据具体的设计要求来确定,包括频率范围、稳定性要求等。
一般来说,有源晶振的频率范围较广,可覆盖从几千赫兹到几百兆赫兹的范围。
其次是放大器的设计。
放大器的设计要保证能够将振荡器输出的信号放大到足够的幅度,以满足后续电路的工作要求。
放大器的设计可以采用多种方案,如单管放大、差分放大等。
有源晶振的电路设计还需要考虑电源的稳定性。
电源的稳定性直接影响到有源晶振的工作性能。
为了保证电源的稳定性,可以采用稳压电源或者滤波电路等方法。
在实际应用中,有源晶振的电路设计有很多种场景。
例如,在计算机主板中,有源晶振被用于提供CPU的时钟信号,保证计算机的正常工作。
在无线通信领域,有源晶振被用于产生射频信号,实现无线信号的调制和解调。
有源晶振是电路设计中不可或缺的元件之一。
它能够提供稳定的时钟信号,保证电路的正常运行。
在有源晶振的电路设计中,我们需要考虑振荡器的选取、放大器的设计以及电源的稳定性等因素。
有源晶振在计算机、通信等领域有着广泛的应用。
通过合理的电路设计,我们能够充分发挥有源晶振的作用,提高电路的性能和稳定性。
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有源晶振OW系列选型指南
撰文:张严顺
OW系列石英晶振主要是指5032封装的低相噪差分石英晶振,根据输出逻辑电平及振动模式不同,共有三种类型:
1、LVPECL或LVDS差分输出系列,频率范围为:10MHz~320MHz;
2、CMOS输出倍频系列,频率范围为:10MHz~320MHz;
3、LVPECL和LVDS差分输出倍频系列,频率范围为:10MHz~1500MHz;
OW系列晶振根据用户设计要求的工作电压不同,可选择3.3V或2.5V,具体的相关指标分别介绍如下。
一、OW类型LVPECL或LVDS输出系列
1、产品尺寸及相关引脚功能:
2、技术指标
二、OW-M型CMOS输出系列
1、产品尺寸及相关引脚功能
2、技术指标
三、OW-M型LVPECL或LVDS输出系列
1、产品尺寸图及相关引脚功能
2、技术指标
四、工作温度范围及频率特性
五、应用领域
OW系列晶振相噪低,并可采用差分输出是其突出的特点。
差分晶振是指使用2种相位彼此完全相反的信号,从而消除了共模噪声,并产生一个更高性能的系统。
随着近年各种网络通信的大容量化及高速化的不断进展,越来越需要更加保证可靠性能的参考时钟。
网络设备对高标准参考时钟的需求尤其突出,因此差分晶振通常使用于需要超快速性能的网络通信设备中,像我们常见的电话分拨器、10G以太网、网络路由器、光纤通信、企业级服务器、信息采集及智能网络等领域。
差分晶振作为目前行业中要求高、高技术石英晶体振荡器,具有相位低、损耗低的特点。