晶振电路原理

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晶振电路原理

晶振电路原理

晶振电路原理
晶振电路原理是一种通过外部电场激励而产生稳定振荡信号的电路。

在晶振电路中,晶振器件是被用来产生振荡信号的核心部件。

晶振电路通常由晶振器件、滤波电路、放大电路和反馈电路等组成。

晶振器件是由压电材料制成的,当外加电场施加在晶振器件上时,它会产生机械振动。

这种机械振动会通过晶振器件的相互作用转化为电信号,从而形成了晶振电路中的振荡信号。

为了保证晶振电路能够产生稳定的振荡信号,滤波电路被用来滤除噪声和干扰信号。

放大电路则会放大晶振器件输出的信号,使其能够达到足够的幅度以供后续电路使用。

反馈电路则会将部分输出信号反馈到晶振器件上,以维持振荡信号的稳定性。

晶振电路的工作原理基于电荷积累和机械振动之间的相互耦合效应。

当外加电场施加在晶振器件上时,电荷会在晶振器件的表面积累。

这些电荷会导致晶振器件发生机械振动,从而产生振荡信号。

振荡信号的频率和稳定性取决于晶振器件的物理特性和电路设计参数。

总之,晶振电路利用晶振器件产生振荡信号,并通过滤波、放大和反馈等电路组成一个稳定的振荡系统,为其他电路提供稳定的时钟信号或频率参考。

这种电路在现代电子设备中应用广泛,包括通信设备、计算机、电视等。

单片机晶振电路原理

单片机晶振电路原理

单片机晶振电路原理
单片机晶振电路是用于提供时钟信号的电路,它由晶体振荡器和相关的外围电路组成。

晶体振荡器是一种能够将电能转换为机械振动的装置,它由晶体和集成电路组成。

在单片机晶振电路中,晶体被连接到晶体振荡器的输入端,晶体振荡器的输出端则连接到单片机的时钟输入引脚。

晶体振荡器能够将电能转换为机械振动,而晶体的机械振动会引起晶体的电极上出现交流电压信号。

这种交流电压信号经过放大和整形之后,被提供给单片机作为时钟信号使用。

与晶体振荡器相连的外围电路主要包括电容和电阻。

其中,电容在电路中起到加强振荡信号的作用,它能够存储电荷并在振动周期内释放出来,从而稳定晶体的振荡频率;电阻则起到限制电流流动的作用,它与电容一起构成了振荡器的谐振回路。

当晶体振荡器启动时,晶体会在电场的作用下发生机械振动,产生交流电压信号。

这个交流电压信号会被放大并整形,最后供给单片机作为时钟信号。

单片机根据时钟信号定时执行相应的指令,实现各种功能。

总之,单片机晶振电路是通过晶体振荡器和相关的外围电路来提供稳定的时钟信号,以确保单片机正常运行。

52单片机晶振电路原理

52单片机晶振电路原理

52单片机晶振电路原理
《52单片机晶振电路原理》
一、什么是晶振电路?
晶振电路,又称晶体振荡电路,它是一种高稳定的、高精度的电子谐振电路,它的基本结构由一个晶体振荡器、一对外部电容和一对外部电阻组成。

晶振电路有四种基本工作极态:开路状态、半开路状态、振荡状态和低电平输出状态。

它们的工作原理及应用原理都是通过振荡晶体实现的。

二、52单片机晶振电路原理
52单片机的晶振电路是52单片机实现数据操作和控制指令的基础,它能提供精确的外部时钟,规定CPU执行指令的时序和时钟。

52单片机晶振电路是一种特殊的晶振电路,它通过晶体振荡器及外部电容、电阻来产生一个精确的、稳定的外部时钟信号,并且由外部时钟信号来控制CPU的执行指令和时钟。

晶振电路的振荡频率取决于晶体和电路结构,而在52单片机中,晶振电路的振荡频率受到内部的R/C时钟控制,这个R/C时钟一般是按照国际电工委员会(IEC)的标准来设置,其中内部的R/C 时钟与晶振振荡频率的比例是固定的。

三、52单片机晶振电路的具体应用
52单片机晶振电路不仅用于单片机系统的时钟控制,还可用于精密的时间控制任务,如计时器、计数器、定时器等。

此外,52单片机晶振电路还可用于电子管理器、功率管理器、数字和模拟信号
处理等领域。

晶振在电路中的作用

晶振在电路中的作用

晶振在电路中的作用1. 引言晶体振荡器(简称晶振)是一种将电能转换为机械振动的装置。

在电子电路中,晶振被广泛应用于时钟、计时、频率稳定和信号发生等各种应用场景。

本文将详细介绍晶振在电路中的作用,包括工作原理、分类、特性以及应用案例等方面。

2. 晶振的工作原理晶振是利用压电效应实现机械振动和电信号转换的装置。

其基本结构由一个压电片和金属片组成,当施加外加电场时,压电片会产生机械应变从而产生机械振动。

这种机械振动会引起金属片上的接点间距变化,从而产生输出信号。

3. 晶振的分类根据频率稳定性和精度要求的不同,晶振可以分为以下几类:3.1 石英晶体振荡器(Quartz Crystal Oscillator)石英晶体是一种高稳定性和高精度的晶体材料,在频率控制方面具有很好的特性。

石英晶体振荡器广泛应用于计算机、通信设备、精密测量仪器等领域。

3.2 陶瓷晶体振荡器(Ceramic Crystal Oscillator)陶瓷晶体振荡器是一种成本较低的晶振,但其频率稳定性和精度相对较差。

由于价格便宜和尺寸小巧,陶瓷晶体振荡器常用于消费类电子产品中。

3.3 表面声波晶体振荡器(Surface Acoustic Wave Oscillator)表面声波晶体振荡器利用表面声波在压电片上传播产生机械振动,具有高频率稳定性和低相位噪声的特点。

该类型的晶振常用于无线通信、雷达系统等高要求的应用场景。

4. 晶振的特性4.1 频率稳定性晶振的频率稳定性是指其输出频率与环境温度、供电电压等因素变化时的偏移程度。

石英晶体具有较好的频率稳定性,其温度系数一般在10-6至10-5之间。

4.2 相位噪声晶振的相位噪声是指其输出信号相位随时间变化的不稳定性。

相位噪声越低,表示晶振输出信号的频率纯净度越高。

石英晶体振荡器具有较低的相位噪声,适用于需要高精度时钟和通信系统。

4.3 启动时间启动时间是指晶振从断电到开始稳定输出所需的时间。

一般来说,石英晶体振荡器的启动时间较短,可以在几毫秒内实现稳定输出。

晶振电路原理介绍

晶振电路原理介绍

晶振电路原理介绍晶振电路是一种基本的电子电路,用于产生稳定的频率信号。

它由晶体谐振器、放大器和反馈电路组成。

晶振电路被广泛应用于计算机、通信、无线电、钟表等领域。

晶振电路的原理是利用晶体谐振器的特性来产生稳定的频率信号。

晶体谐振器是一种利用晶体材料的机械谐振性质产生稳定频率信号的装置。

晶体谐振器通常由晶体片和两个金属电极组成。

当施加电压时,晶体片因为压电效应而产生机械振动,振动频率与晶体片的物理特性有关。

晶体谐振器的频率稳定性非常高,可以达到百万分之一甚至更高的水平。

晶振电路中的放大器用于放大晶体谐振器产生的微弱信号。

放大器一般采用晶体管、场效应晶体管或运算放大器等元件。

放大器具有放大电压和电流的功能,并且保持信号的稳定性。

为了保持晶振电路的稳定性,还需要一个反馈电路。

反馈电路将输出信号的一部分反馈到输入,以使输出信号稳定。

反馈电路是晶振电路中的核心部分,它可以采用电容、电阻或者另一个晶体谐振器来实现。

晶振电路的工作原理如下:首先,施加电源电压到晶体谐振器上,晶体谐振器开始振动,产生微弱的频率信号。

然后,这个微弱信号被放大器放大,产生较大的振幅信号。

最后,反馈电路将一部分放大的信号反馈到晶体谐振器上,使频率信号保持稳定。

晶振电路的主要优点是频率稳定性高,可以达到较高的精度和稳定性要求。

它的缺点是价格较高,需要较高的工艺要求和精确的电路设计。

晶振电路的频率可以选择不同的数值,根据具体的应用需求来设计。

在计算机领域,晶振电路通常用于时钟信号的产生。

电脑系统中的时钟信号可以提供稳定的基准频率,用于控制和同步计算机的各种操作。

在通信领域,晶振电路用于产生无线电频率,如射频信号的产生和调制。

在钟表领域,晶振电路被用于实现时钟的稳定和准确。

总之,晶振电路是一种基本的电子电路,利用晶体谐振器的特性来产生稳定的频率信号。

它具有高频率稳定性和精度的优点,并且在计算机、通信、无线电、钟表等领域有着广泛的应用。

晶振电路原理作用

晶振电路原理作用

晶振电路原理作用
晶振电路是一种用于产生稳定频率的电路,主要由晶体振荡器和相关的电路元件组成。

晶振电路的作用是提供一个精确的时钟信号,以供其他电子设备进行同步操作。

晶振电路主要基于晶体振荡器的特性工作,晶体振荡器是由晶体谐振的特性来产生稳定频率的电路元件。

晶体振荡器中包含一个晶体谐振器,通过在该谐振器上加入适当的电路,可以使晶体谐振器在其谐振频率附近振荡。

晶体振荡器还包括一些放大和反馈网络,用于增加振荡的幅度和保持振荡的稳定性。

晶振电路的输出频率通常被称为振荡频率,一般用赫兹(Hz)来表示。

不同的晶体振荡器可以提供不同的频率,从几千赫兹到几百兆赫兹不等。

这些频率可以根据具体需求进行选择和调整。

晶振电路在电子设备中有着广泛的应用。

它可以用作时钟源,提供稳定的时钟信号来同步和协调其他电路的操作。

例如,在计算机中,晶振电路用于控制处理器和其他硬件设备的时序,以确保它们能够按照正确的速度和时间进行操作。

晶振电路还可以用于通信设备中,以确保数据的传输和接收能够按照预定的频率进行。

总之,晶振电路的作用是提供一个稳定精确的时钟信号,以供其他电子设备进行同步操作。

它在许多电子设备中起着重要的作用,保证了设备的正常工作和性能的稳定。

晶振电路原理介绍

晶振电路原理介绍

之杨若古兰创作晶体振荡器,简称晶振.在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端收集,电工学上这个收集有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振.因为晶体本身的特性导致这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只需晶振的两端并联上合适的电容它就会构成并联谐振电路.这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,因为晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变更很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变更.晶振有一个次要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率.普通的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(留意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应当等于负载电容,请留意普通IC的引脚都有等效输入电容,这个不克不及忽略.普通的晶振的负载电容为15p或12.5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择.晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两品种型.无源晶振与有源晶振(谐振)的英文名称分歧,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器).无源晶振须要借助于时钟电路才干发生振荡旌旗灯号,本身没法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法其实禁绝确;有源晶振是一个完好的谐振振荡器.谐振振荡器包含石英(或其晶体材料)晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等.晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器.石英晶片所以能做振荡电路(谐振)是基于它的压电效应,从物理学中晓得,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体发生机械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在响应的方向上发生电场,这类景象称为压电效应.如在极板间所加的是交变电压,就会发生机械变形振动,同时机械变形振动又会发生交变电场.普通来说,这类机械振动的振幅是比较小的,其振动频率则是很波动的.但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(决定于晶片的尺寸)相等时,机械振动的幅度将急剧添加,这类景象称为压电谐振,是以石英晶体又称为石英晶体谐振器. 其特点是频率波动度很高.石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供波动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来共同感化来工作的.振荡器直接利用于电路中,谐振器工作时普通须要提供3. 3V电压来保持工作.振荡器比谐振器多了一个次要技术参数为:谐振电阻(RR),谐振器没有电阻请求.RR的大小直接影响电路的功能,也是各商家竞争的一个次要参数.概述微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;基于相移电路的时钟源,如:RC (电阻、电容)振荡器.硅振荡器通常是完好集成的RC振荡器,为了提高波动性,包含有时钟源、匹配电阻和电容、温度抵偿等.图1给出了两种时钟源.图1给出了两个分立的振荡器电路,其中图1a为皮尔斯振荡器配置,用于机械式谐振器件,如晶振和陶瓷谐振槽路.图1b为简单的RC反馈振荡器.机械式谐振器与RC振荡器的次要区别基于晶振与陶瓷谐振槽路(机械式)的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数.绝对而言,RC振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在全部温度和工作电源电压范围内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变更.图1所示的电路能发生可靠的时钟旌旗灯号,但其功能受环境条件和电路元件选择和振荡器电路规划的影响.需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板规划.在使用时,陶瓷谐振槽路和响应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化.具有高Q值的晶振对放大器的选择其实不敏感,但在过驱动时很容易发生频率漂移(甚至可能损坏).影响振荡器工作的环境身分有:电磁干扰(EMI)、机械震撼与冲击、湿度和温度.这些身分会增大输出频率的变更,添加不波动性,而且在有些情况下,还会形成振荡器停振.振荡器模块上述大部分成绩都可以通过使用振荡器模块防止.这些模块自带振荡器、提供低阻方波输出,而且能够在必定条件下包管运转.最经常使用的两品种型是晶振模块和集成硅振荡器.晶振模块提供与分立晶振不异的精度.硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高,多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度.功耗选择振荡器时还须要考虑功耗.分立振荡器的功耗次要由反馈放大器的电源电流和电路内部的电容值所决定.CMOS放大器功耗与工作频率成反比,可以暗示为功率耗散电容值.比方,HC 04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF.在4MHz、5V电源下工作时,相当于1.8mA的电源电流.再加上20pF的晶振负载电容,全部电源电流为2.2mA.陶瓷谐振槽路普通具有较大的负载电容,响应地也须要更多的电流.比拟之下,晶振模块普通须要电源电流为10mA至60mA.硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能,范围可以从低频(固定)器件的几个微安到可编程器件的几个毫安.一种低功率的硅振荡器,如MAX7375,工作在4MHz时只需不到2mA的电流.结论在特定的微控制器利用中,选择最好的时钟源须要综合考虑以下一些身分:精度、成本、功耗和环境需求.下表给出了几种经常使用的振荡器类型,并分析了各自的优缺点.晶振电路的感化电容大小没有固定值.普通二三十p.晶振是给单片机提供工作旌旗灯号脉冲的.这个脉冲就是单片机的工作速度.比方12M晶振.单片机工作速度就是每秒12M.和电脑的CPU概念一样.当然.单片机的工作频率是有范围的.不克不及太大.普通24M就不上去了.否则不波动.接地的话数字电路弄的来乱一点也无所谓.看板子上有无模拟电路.接地方式也是不固定的.普通串联式接地.从小旌旗灯号到大旌旗灯号顺次接.然后小旌旗灯号连到接地来增添偕波对电路的波动性的影响,所以晶振所配的电容在10pf-50pf之间都可以的,没有什么计算公式.但是主流是接入两个33pf的瓷片电容,所以还是随主流.晶振电路的道理晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端收集,电工学上这个收集有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振.因为晶体本身的特性导致这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只需晶振的两端并联上合适的电容它就会构成并联谐振电路.这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,因为晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变更很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变更.晶振有一个次要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率.普通的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(留意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应当等于负载电容,请留意普通IC的引脚都有等效输入电容,这个不克不及忽略.普通的晶振的负载电容为15p或12.5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择.晶振电路中罕见成绩晶振电路中如何选择电容C1,C2?(1):因为每一种晶振都有各自的特性,所以最好按制作厂商所提供的数值选择内部元器件.(2):在答应范围内,C1,C2值越低越好.C值偏大虽有益于振荡器的波动,但将会添加起振时间.(3):应使C2值大于C1值,如许可使上电时,加快晶振起振.在石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的利用中,须要留意负载电容的选择.分歧厂家生产的石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的特性和品质都存在较大差别,在选用,要了解该型号振荡器的关键目标,如等效电阻,厂家建议负载电容,频率偏差等.在实际电路中,也能够通过示波器观察振荡波形来判断振荡器是否工作在最好形态.示波器在观察振荡波形时,观察OSCO管脚(Oscillator output),应选择100MHz带宽以上的示波器探头,这类探头的输入阻抗高,容抗小,对振荡波形绝对影响小.(因为探头上普通存在10~20pF的电容,所以观测时,适当减小在OSCO管脚的电容可以获得更接近实际的振荡波形).工作良好的振荡波形应当是一个漂亮的正弦波,峰峰值应当大于电源电压的70%.若峰峰值小于70%,可适当减小OSCI及OSCO管脚上的外接负载电容.反之,若峰峰值接近电源电压且振荡波形发生畸变,则可适当添加负载电容.用示波器检测OSCI(Oscillator input)管脚,容易导致振荡器停振,缘由是:部分的探头阻抗小不成以直接测试,可以用串电容的方法来进行测试.如经常使用的4MHz石英晶体谐振器,通常厂家建议的外接负载电容为10~30pF摆布.若取中间值15pF,则C1,C2各取30pF可得到其串联等效电容值15pF.同时考虑到还另外存在的电路板分布电容,芯片管脚电容,晶体本身寄生电容等都会影响总电容值,故实际配置C1,C2时,可各取20~15pF摆布.而且C1,C2使用瓷片电容为佳.问:如何判断电路中晶振是否被过分驱动?答:电阻RS经常使用来防止晶振被过分驱动.过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将惹起频率的上升.可用一台示波器检测OSC输出脚,如果检测一非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和上限值都符合时钟输入须要,则晶振未被过分驱动;相反,如果正弦波形的波峰,波谷两端被削平,而使波构成为方形,则晶振被过分驱动.这时候就须要用电阻RS来防止晶振被过分驱动.判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k 或10k的微调电阻,从0开始慢慢调高,不断到正弦波不再被削平为止.通过此法子就可以找到最接近的电阻RS值.。

晶振电路的工作原理

晶振电路的工作原理

晶振电路的工作原理
晶振电路是一种用于产生高精确度时钟信号的电路,被广泛应用于各种电子设备中。

它由晶体谐振器和相关的放大电路组成。

晶振电路的工作原理如下:
1. 晶体谐振器:晶振电路的核心是晶体谐振器。

晶体谐振器通常由晶体片和电极组成,晶体片是一种具有特定晶格结构的压电材料,可以通过外加电场而振动。

当施加一个特定频率的电场时,晶体片就会开始振动,并且产生稳定的机械共振。

因此,晶体谐振器能够产生非常稳定的振荡信号。

2. 反馈放大电路:晶振电路将晶体谐振器产生的振荡信号反馈给放大电路,以增加信号的幅度。

放大电路通常使用放大器和反馈网络组成,其中放大器用于放大输入信号,而反馈网络则将一部分输出信号反馈到输入端。

通过适当的放大倍数和反馈网络的设计,可以使晶振电路的输出信号保持在一个稳定的幅度。

3. 输出信号:通过经过放大的晶体谐振器信号,晶振电路可以产生一个高精确度的时钟信号作为输出。

该信号的频率由晶体谐振器的特性决定,而其稳定性和准确性则取决于晶体谐振器的品质和反馈放大电路的设计。

总体而言,晶振电路通过晶体谐振器的机械共振和反馈放大电路的协同作用,能够产生一个高精确度和稳定性的时钟信号。

这使得晶振电路成为各种电子设备中非常重要的组成部分,例如计算机、通信设备、消费电子产品等。

晶振电路的工作原理

晶振电路的工作原理

晶振电路的工作原理一、晶振电路的概念晶振电路是指由晶体振荡器组成的电路。

晶体振荡器是一种能够产生稳定振荡信号的电子器件,广泛应用于电子设备中的时钟频率控制、计数器、通信系统等领域。

二、晶振电路的组成晶振电路由晶体振荡器、放大器和负载组成。

2.1 晶体振荡器晶体振荡器是晶振电路的核心部件,用于产生稳定的振荡信号。

它由晶体谐振器和放大电路构成。

2.2 放大器放大器是晶振电路中的信号放大部分,用于放大晶体振荡器产生的微弱信号。

2.3 负载负载是晶振电路的末端部分,用于接收晶体振荡器产生的振荡信号,并将其转化为所需的输出信号。

三、晶振电路的工作原理晶振电路的工作原理是基于晶体振荡器的特点,利用电压和电流相互作用产生稳定的振荡信号。

3.1 晶体振荡器的谐振特性晶体振荡器具有谐振特性,即在特定频率下,晶体能够吸收最大的能量,并产生稳定的振荡信号。

这一特性使得晶体振荡器能够产生稳定的频率输出。

3.2 振荡电路的自激振荡振荡电路中的放大器将微弱的振荡信号放大到一定程度后,再通过反馈回路送回到振荡电路的输入端,形成自激振荡。

晶振电路通过精确控制反馈回路的增益和相位,使得振荡信号能够稳定地持续振荡。

3.3 负载的作用负载接收晶体振荡器产生的振荡信号,并将其转化为所需的输出信号。

负载的阻抗对振荡电路的稳定性有重要影响,合理选择合适的负载可以使振荡信号的频率和振幅得到有效控制。

四、晶振电路的应用领域晶振电路在各个电子设备中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:4.1 时钟频率控制晶振电路作为电子设备中的时钟信号发生器,能够提供稳定的频率信号,用于控制设备的计时和同步操作。

4.2 计数器晶振电路可以提供精确的频率信号,用于计数器的计数和增加计数精度。

4.3 通信系统晶振电路在通信系统中被广泛应用,用于产生稳定的载波频率,并提供时钟信号用于同步数据传输。

4.4 数字电路晶振电路在数字电路中用作时钟信号源,确保各个元件之间的同步工作。

单片机的晶振电路

单片机的晶振电路

单片机的晶振电路
单片机的晶振电路是单片机系统中非常重要的组成部分之一。

晶振电路一般由晶体振荡器、电容和电阻等元件组成,主要用于提供单片机系统的时钟信号,控制系统的时序和节拍,保证系统的稳定和可靠运行。

晶振电路的工作原理是利用晶体振荡器将电能转化为机械能,使晶体振荡器产生固定频率的振荡信号,然后将信号输入到单片机系统的时钟输入端,从而控制系统的运行。

晶体振荡器通常由石英晶体和电路元件组成,其精度和稳定性非常高,是单片机系统中最常用的时钟源。

晶振电路的设计需要考虑多种因素,包括时钟频率、电路稳定性、电源噪声等,通常需要根据系统的要求进行调试和优化。

同时,还需要注意晶振电路的布局和电路连接,以避免信号干扰和电磁辐射等问题。

总之,晶振电路是单片机系统中非常重要的组成部分,其设计和优化对系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

在实际应用中,需要根据实际需求和技术要求进行优化和改进,以满足不同场合的需求。

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单片机晶振电路原理

单片机晶振电路原理

单片机晶振电路原理
晶振电路是单片机中一种重要的电路元件,它产生定期的正弦波。

它由晶体、晶振器和电容组成,可以帮助操作系统正确运行,为定时、定时计数、记忆存储控制提供重要的参考时钟信号。

晶振电路的特点
是稳定性好,而且具有隔离性和抗干扰性能,它可以有效地将晶体转
换成高精度、低质量和低耗散的正弦波。

晶振电路的主要结构由容B和容C组成。

晶振电路的容B是用来
吸收和释放电能的电容,而容C是用来调整晶体的工作频率和提供量
化输出的时钟信号的电容。

晶体是晶振电路中非常重要的部分,它可
以将电流转换为精确的频率,并且将低频正弦波转换成高频正弦波。

晶体晶振电路可以实现精确的时基同步,可以控制多种时钟信号,如芯片内部控制信号、串行流控制信号、比较限制信号和AD转换完成
信号等。

它还可以为芯片提供数据处理的精确参照,是芯片的正确工
作的关键。

晶振电路的工作原理是晶体中的晶体振荡器形成一个闭环电路,
在闭环电路中做一些改变。

这些改变会使电路释放许多能量,而这些
能量又会将晶体内部振荡器扩张出来。

电路中除了晶体以外,还有一
组抗衰减电容和电阻,它们可以对释放的能量进行衰减。

当晶体到达
一定频率时,晶体就会发出定期的正弦波,由此产生出高精度的时钟
信号。

总结:从上面可以看出,晶振电路是一种重要的电路元件,它可
以将晶体转换成高精度的低耗的正弦波,它有着优良的稳定性和抗干
扰性性能,可以为操作系统提供精确的时基信号,是芯片正确运行的
关键。

晶振电路原理

晶振电路原理

晶振电路原理
晶振电路原理是指利用石英晶体的谐振特性来产生精确稳定的电信号的一种电路。

晶振电路由晶体振荡器和放大器组成,其工作原理与机械振动类似,即晶体振动产生了电信号,经过放大器放大后输出。

晶振电路的稳定性非常高,其频率稳定度可以达到万分之一,因此在很多需要稳定精确时钟信号的电子设备中得到广泛应用,如计算机、通讯设备、精密测量仪器等。

晶振电路的主要组成部分是晶体振荡器和放大器。

晶体振荡器是由晶体和负反馈电路组成的,其电气特性相当于一个LC电路,能够在特定频率下产生稳定的振荡信号。

放大器负责将晶体振荡器产生的微弱信号放大到足够强的程度,以便驱动其他电路的工作。

晶振电路的频率与晶体的尺寸和形状有关,因此选择合适的晶体是非常重要的。

此外,温度和电压的变化也会对晶体振荡器的频率产生影响,因此需要采用补偿电路来保证频率的稳定。

总之,晶振电路是一种非常重要的电路,在现代电子设备中应用广泛。

其稳定性和精确性使得它成为了各类电子设备中必不可少的组成部分。

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晶振电路的工作原理

晶振电路的工作原理

晶振电路的工作原理晶振电路是一种常见的电子元件,被广泛应用于各种电子设备中。

它的工作原理是通过晶体的振动来产生稳定的频率信号,从而驱动其他电路的工作。

晶振电路的工作原理可以简单概括为晶体的振荡和放大。

晶振电路通常由晶体振荡器、放大器和反馈电路组成。

晶体振荡器是整个电路的核心部分,它由晶体谐振器和激励电路组成。

晶体谐振器是一种特殊的电子元件,它具有谐振的特性,可以在特定的频率下产生稳定的振荡。

激励电路负责提供足够的能量来激发晶体的振荡。

当激励电路给晶体谐振器提供足够的能量时,晶体开始振荡。

晶体的振荡是由晶格中的离子在电场作用下的周期性位移所引起的。

晶体的振荡频率由晶体谐振器的物理特性决定,通常在几十kHz到几百MHz之间。

晶体振荡器产生的振荡信号非常微弱,无法直接驱动其他电路的工作。

因此,晶振电路还需要放大器来放大振荡信号,使其达到足够的幅度。

放大器通常是由晶体管或集成电路构成的,它能够将微弱的振荡信号放大数百倍甚至数千倍,从而使其具有足够的能量来驱动其他电路的工作。

为了保持振荡信号的稳定性,晶振电路还需要反馈电路来提供反馈信号。

反馈电路将一部分振荡信号反馈给晶体振荡器,通过调整反馈信号的相位和幅度,使得振荡信号的频率和稳定性得以保持。

反馈电路通常由电容、电感和电阻等元件组成,通过调整这些元件的参数,可以实现对振荡频率和稳定性的控制。

晶振电路通过晶体的振荡和放大来产生稳定的频率信号,从而驱动其他电路的工作。

它在各种电子设备中起着重要的作用,如计算机、手机、电视等。

通过合理设计和调整晶振电路的参数,可以实现不同频率下的振荡和放大,满足不同应用的需求。

晶振电路的原理

晶振电路的原理

晶振电路的原理晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。

由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。

这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。

晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。

一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。

一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。

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(谐振)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。

谐振振荡器包括石英(或其晶体材料)晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等。

晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。

石英晶片所以能做振荡电路(谐振)是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产生机械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的方向上产生电场,这种现象称为压电效应。

如在极板间所加的是交变电压,就会产生机械变形振动,同时机械变形振动又会产生交变电场。

stm32晶振电路工作原理

stm32晶振电路工作原理

stm32晶振电路工作原理STM32晶振电路工作原理在嵌入式系统中,晶振电路是非常重要的一部分,它可以提供准确的时钟信号,保证系统正常运行。

而在STM32微控制器中,晶振电路同样扮演着至关重要的角色。

本文将介绍STM32晶振电路的工作原理。

晶振电路由晶体振荡器和放大器组成。

晶体振荡器是一种利用晶体的压电效应产生振荡的元件,它的频率稳定性非常高,适合用作时钟源。

而放大器则用于放大晶体振荡器的输出信号,以供给微控制器使用。

在STM32微控制器中,通常采用两种类型的晶振电路:外部晶振电路和内部晶振电路。

外部晶振电路是将晶振直接连接到微控制器的晶振引脚上,通过外部电路提供时钟信号。

而内部晶振电路则是通过配置寄存器设置内部振荡器的频率,从而提供时钟信号。

外部晶振电路通常具有更高的精度和稳定性,适用于需要更高时钟精度的应用场景。

而内部晶振电路则更加简单和方便,适用于一些对时钟精度要求不是特别高的场合。

在STM32微控制器中,需要通过设置相关的寄存器来配置晶振电路。

首先需要配置时钟源,选择使用外部晶振还是内部晶振;然后需要配置时钟频率,设置晶振的频率;最后需要使能时钟输出,将时钟信号输出到系统的时钟总线上。

总的来说,STM32晶振电路工作原理是通过晶体振荡器产生稳定的时钟信号,经过放大器放大后供给微控制器使用。

通过合理的配置和设置,可以实现对时钟信号的精准控制,保证系统正常运行。

STM32晶振电路在嵌入式系统中扮演着至关重要的角色,它的工作原理是通过晶体振荡器产生稳定的时钟信号,保证系统正常运行。

通过合理的配置和设置,可以实现对时钟信号的精准控制,满足不同应用场景的需求。

希望本文能够帮助读者更好地理解STM32晶振电路的工作原理。

晶振电路原理

晶振电路原理

晶体振荡器,简称晶振。

在电气上它可以等效成一个电容与一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率就是串联谐振,较高的频率就是并联谐振。

由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。

这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其她元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。

晶振有一个重要的参数,那就就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。

一般的晶振振荡电路都就是在一个反相放大器(注意就是放大器不就是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。

一般的晶振的负载电容为15p或12、5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就就是比较好的选择。

晶体振荡器也分为无源晶振与有源晶振两种类型。

无源晶振与有源晶振(谐振)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;有源晶振就是一个完整的谐振振荡器。

谐振振荡器包括石英(或其晶体材料)晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等。

晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。

石英晶片所以能做振荡电路(谐振)就是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产生机械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的方向上产生电场,这种现象称为压电效应。

如在极板间所加的就是交变电压,就会产生机械变形振动,同时机械变形振动又会产生交变电场。

mcu晶振电路

mcu晶振电路

mcu晶振电路MCU(Microcontroller Unit)晶振电路是现代电子设备中常见的一种时钟源电路,它为MCU提供了稳定的时钟信号,确保了MCU 的正常运行。

本文将介绍MCU晶振电路的工作原理、分类、选型和应用。

一、工作原理MCU晶振电路的核心是晶振,它是一种能够产生稳定频率的元件。

在MCU晶振电路中,晶振与MCU相连接,通过晶振的振荡来提供时钟信号。

MCU根据时钟信号来控制各个模块的工作,实现各种功能。

晶振是由压电材料制成的,其内部结构包括压电片和金属电极。

当加上外加电压时,压电片会发生压缩和膨胀,从而产生机械振动。

这种机械振动会通过压电片传递到晶振的金属电极上,产生电荷。

电荷的大小和频率与晶振的振荡频率成正比。

MCU晶振电路中通常采用双晶振结构,即使用两个晶振:一个用于系统时钟,另一个用于UART通信。

系统时钟晶振的频率通常较高,用于控制MCU内部各个模块的工作,而UART通信晶振的频率较低,用于串口通信。

二、分类根据晶振的工作原理和结构,MCU晶振电路可分为两大类:被动晶振和有源晶振。

1. 被动晶振:被动晶振是一种简单的振荡器,它不需要外部电源,只需通过振荡电路激励即可工作。

被动晶振的振荡频率由晶振本身的特性决定,一般在几十kHz到几十MHz之间。

被动晶振的优点是结构简单、成本低,但频率稳定性较差,适用于一些对时钟精度要求不高的应用。

2. 有源晶振:有源晶振是一种集成了振荡电路的晶振,它需要外部电源供电。

有源晶振通常通过PLL(Phase-Locked Loop,锁相环)技术来提高振荡频率的稳定性和精度。

有源晶振的优点是频率稳定性好、精度高,适用于对时钟精度要求较高的应用。

三、选型在选择MCU晶振电路时,需考虑以下几个因素:1. 频率要求:根据MCU的工作频率和具体应用需求选择合适的晶振频率。

一般情况下,MCU的时钟频率越高,晶振频率越高。

2. 稳定性要求:根据应用的精度要求选择合适的晶振类型。

晶振电路的原理

晶振电路的原理

晶振电路的原理晶振电路是一种常用的振荡电路,它通过晶体振荡器产生稳定的电信号,广泛应用于各种电子设备中。

本文将从晶振电路的原理、组成以及应用等方面进行介绍。

晶振电路的原理主要涉及到晶体的压电效应和谐振原理。

晶体是一种具有压电效应的材料,当施加压力或电场时,会产生电荷的分布不平衡,从而在晶体上产生一个电势差。

而谐振原理则是指当一个振荡系统的驱动力与系统的固有振动频率相等时,系统会产生共振现象。

晶振电路的主要组成部分包括晶体振荡器、电容和电阻等元件。

晶体振荡器是晶振电路的核心部件,它通常由晶体谐振器和放大器组成。

晶体谐振器由晶体和负载电容组成,负载电容用于调整振荡频率。

放大器则负责放大晶体振荡器输出的信号,以提供足够的驱动力。

晶振电路的工作原理可以简单描述为:当电源加到电路上时,晶体振荡器开始工作。

晶体振荡器的输出信号经过放大器放大后,被反馈回晶体振荡器,形成一个正反馈回路。

在正反馈的作用下,晶体振荡器会不断放大和衰减,直到达到稳定的工作状态。

晶振电路的输出信号经过进一步处理后,可以用于驱动其他电子元件,如微处理器、时钟电路等。

晶振电路具有很高的稳定性和精确度,其输出信号频率几乎不受外界环境的影响。

这使得晶振电路在各种计时、测量和通讯设备中得到广泛应用。

例如,在计算机中,晶振电路被用作时钟源,为计算机提供精确的时序信号。

在无线通讯设备中,晶振电路则用于产生稳定的射频信号,以实现无线信号的传输和接收。

晶振电路是一种基于晶体振荡器的电路,利用晶体的压电效应和谐振原理产生稳定的电信号。

它具有高稳定性和精确度的特点,广泛应用于各种电子设备中。

随着电子技术的不断发展,晶振电路在现代电子设备中的重要性日益增加,为电子产品的稳定工作提供了可靠的基础。

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晶体振荡器,简称晶振。

在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。

由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。

这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。

晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。

一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。

一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。

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(谐振)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。

谐振振荡器包括石英(或其晶体材料)晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等。

晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。

石英晶片所以能做振荡电路(谐振)是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产生机械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的方向上产生电场,这种现象称为压电效应。

如在极板间所加的是交变电压,就会产生机械变形振动,同时机械变形振动又会产生交变电场。

一般来说,这种机械振动的振幅是比较小的,其振动频率则是很稳定的。

但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(决定于晶片的尺寸)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,因此石英晶体又称为石英晶体谐振器。

其特点是频率稳定度很高。

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来共同作用来工作的。

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为: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,也是各商家竞争的一个重要参数。

概述微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;基于相移电路的时钟源,如:RC (电阻、电容)振荡器。

硅振荡器通常是完全集成的RC振荡器,为了提高稳定性,包含有时钟源、匹配电阻和电容、温度补偿等。

图1给出了两种时钟源。

图1给出了两个分立的振荡器电路,其中图1a为皮尔斯振荡器配置,用于机械式谐振器件,如晶振和陶瓷谐振槽路。

图1b为简单的RC反馈振荡器。

机械式谐振器与RC振荡器的主要区别基于晶振与陶瓷谐振槽路(机械式)的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。

相对而言,RC振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。

图1所示的电路能产生可靠的时钟信号,但其性能受环境条件和电路元件选择以及振荡器电路布局的影响。

需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。

在使用时,陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。

具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感,但在过驱动时很容易产生频率漂移(甚至可能损坏)。

影响振荡器工作的环境因素有:电磁干扰(EMI)、机械震动与冲击、湿度和温度。

这些因素会增大输出频率的变化,增加不稳定性,并且在有些情况下,还会造成振荡器停振。

振荡器模块上述大部分问题都可以通过使用振荡器模块避免。

这些模块自带振荡器、提供低阻方波输出,并且能够在一定条件下保证运行。

最常用的两种类型是晶振模块和集成硅振荡器。

晶振模块提供与分立晶振相同的精度。

硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高,多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。

功耗选择振荡器时还需要考虑功耗。

分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决定。

CMOS放大器功耗与工作频率成正比,可以表示为功率耗散电容值。

比如,HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF。

在4MHz、5V电源下工作时,相当于1. 8mA的电源电流。

再加上20pF的晶振负载电容,整个电源电流为2.2mA。

陶瓷谐振槽路一般具有较大的负载电容,相应地也需要更多的电流。

相比之下,晶振模块一般需要电源电流为10mA至60mA。

硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能,范围可以从低频(固定)器件的几个微安到可编程器件的几个毫安。

一种低功率的硅振荡器,如MAX7375,工作在4MHz时只需不到2mA 的电流。

结论在特定的微控制器应用中,选择最佳的时钟源需要综合考虑以下一些因素:精度、成本、功耗以及环境需求。

下表给出了几种常用的振荡器类型,并分析了各自的优缺点。

晶振的基本原理及特性晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路如图1b,其中Cv是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。

其中Co,C1,L1,RR是晶体的等效电路。

分析整个振荡槽路可知,利用Cv来改变频率是有限的:决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。

可以看出:C1越小,Co越大,Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。

因而能“压控”的频率范围也越小。

实际上,由于C1很小(1E-15量级),Co不能忽略(1E-12量级,几PF)。

所以,Cv变大时,降低槽路频率的作用越来越小,Cv变小时,升高槽路频率的作用却越来越大。

这一方面引起压控特性的非线性,压控范围越大,非线性就越厉害;另一方面,分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小,最后导致停振。

采用泛音次数越高的晶振,其等效电容C1就越小;因此频率的变化范围也就越小。

晶振的指标总频差:在规定的时间内,由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。

说明:总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。

一般只在对短期频率稳定度关心,而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。

例如:精密制导雷达。

频率稳定度:任何晶振,频率不稳定是绝对的,程度不同而已。

一个晶振的输出频率随时间变化的曲线如图2。

图中表现出频率不稳定的三种因素:老化、飘移和短稳。

图片附件: 1.jpg (2007-8-11 09:47, 13.51 K)图片附件: 2.jpg (2007-8-11 09:47, 17.57 K)[广告]jingjing1489普通职员UID 98053 精华 0 经验值 45 帖子 25 阅读权限 255 注册 2007-4-22 状态 离线#2 发表于 2007-8-11 10:11 资料 短消息 曲线1是用0.1秒测量一次的情况,表现了晶振的短稳;曲线3是用100秒测量一次的情况,表现了晶振的漂移;曲线4 是用1天一次测量的情况。

表现了晶振的老化。

频率温度稳定度:在标称电源和负载下,工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。

ft=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)ftref =±MAX[|(fmax-fref)/fref |,|(fmin-fref)/fref |]ft :频率温度稳定度(不带隐含基准温度)ftref :频率温度稳定度(带隐含基准温度)fmax :规定温度范围内测得的最高频率fmin :规定温度范围内测得的最低频率fref :规定基准温度测得的频率说明:采用ftref 指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用ft 指标的晶体振荡器,故ftref 指标的晶体振荡器售价较高。

开机特性(频率稳定预热时间):指开机后一段时间(如5分钟)的频率到开机后另一段时间(如1小时)的频率的变化率。

表示了晶振达到稳定的速度。

这指标对经常开关的仪器如频率计等很有用。

说明:在多数应用中,晶体振荡器是长期加电的,然而在某些应用中晶体振荡器需要频繁的开机和关机,这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到(尤其是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台,当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃~85℃),采用OCXO 作为本振,频率稳定预热时间将不少于5分钟,而采用MCXO 只需要十几秒钟)。

频率老化率:在恒定的环境条件下测量振荡器频率时,振荡器频率和时间之间的关系。

这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器电路元件的缓慢变化造成的,因此,其频率偏移的速率叫老化率,可用规定时限后的最大变化率(如±10ppb/天,加电72小时后),或规定的时限内最大的总频率变化(如:±1ppm/(第一年)和±5ppm/(十年))来表示。

晶体老化是因为在生产晶体的时候存在应力、污染物、残留气体、结构工艺缺陷等问题。

应力要经过一段时间的变化才能稳定,一种叫“应力补偿”的晶体切割方法(SC 切割法)使晶体有较好的特性。

污染物和残留气体的分子会沉积在晶体片上或使晶体电极氧化,振荡频率越高,所用的晶体片就越薄,这种影响就越厉害。

这种影响要经过一段较长的时间才能逐渐稳定,而且这种稳定随着温度或工作状态的变化会有反复——使污染物在晶体表面再度集中或分散。

因此,频率低的晶振比频率高的晶振、工作时间长的晶振比工作时间短的晶振、连续工作的晶振比断续工作的晶振的老化率要好。

说明:TCXO的频率老化率为:±0.2ppm~±2ppm(第一年)和±1ppm~±5ppm(十年)(除特殊情况,TCXO很少采用每天频率老化率的指标,因为即使在实验室的条件下,温度变化引起的频率变化也将大大超过温度补偿晶体振荡器每天的频率老化,因此这个指标失去了实际的意义)。

OCXO的频率老化率为:±0.5ppb~±10ppb/天(加电72小时后),±30ppb~±2ppm(第一年),±0.3ppm~±3ppm(十年)。

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