有源晶振的分类
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。
有源晶振及其接法
有源晶振及其接法在电子学上,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。
主板上除了这颗14.318MHz的晶振,还能找到一颗频率为32.768MHz的晶振,它被用于实时时钟(RTC)电路中,显示精确的时间和日期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-VCCBTW:1、电源有两种,一种是TTL,只能用5V,一种是HC的,可以3.3V/5V2、边沿有一个是尖角,三个圆角,尖角的是一脚,和打点一致。
Vcc outNC(点) GND有源晶振为四角方形或矩形金属盒子,看着标称一面(顶),左下空脚,右下地,左上VCC(5V),右上输出。
接上电源可以用示波器看到波形。
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。
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。
晶振的种类有哪些?
晶振的种类有哪些?2018.03.29小型SMD有源晶振,从最初超大体积到现在的7050mm、6 035mm、5032mm、3225mm、2520mm体积,有着翻天覆地的改变。
体积的变小也试产品带来了更高的稳定性能,接缝密封石英晶体振荡器,精度高,覆盖频率范围宽的特点,,SMD高速自动安装和高温回流焊设计。
贴片晶振不亚同与直插石英晶振,贴片晶振它的体积相对于来说小很多,且工艺相对复杂很多。
贴片式石英晶体振荡器,低电压启动功率,并且有多种电压供选择,比如有1.8V、2.5V、3.3V、3.8V、5V等产品。
被广泛应用于平板笔记本、GPS系统、光纤通道、千兆以太网、串行AT A、串行连接SCSI、PCI-Express的SDH / SONET发射基站等领域。
我们在实际应用于,时常会遇到或者碰到很多石英晶体振荡器的缩写,有的不认识,有的不知道怎么命名才是通用的,下面我们做一个详细介绍:经常使用的缩写:VCXO………压控晶体振荡器OCXO………恒温控制晶体振荡器TCXO………温度压控晶体振荡器XO………… 晶体振荡器其他不常用的缩写:TCVCXO……温度补偿压控晶体振荡器OCVCXO……恒温控制压控晶体振荡器MCXO………微机补偿晶体振荡器RbXO………铷晶体振荡器从历史上来说,在美国,军事上的需求已成为研究石英振荡器的主要推动力。
特别是在早期美国军方资助大部分的研究。
按照民间说法,缩写XO 代替CO 的主要原因是,在美国军队里,C O 是“指挥官”的缩写而且由于“crystal”听起来有点象“xtal”。
(随后,有人指出,XO 是在军队中是“执行官”的缩写,但这以后,XO 是“石英振荡器”的缩写就逐渐被人接受)。
然而KDS大真空公司振荡器料号是最为居多的,有很多客户不知道如何区分,今天晶振厂家金洛电子手把手教您如何辨别振荡器的类别。
通常KDS是以D开头的,晶振分有源晶振和无源晶振,我们重点谈KDS有源晶振。
有源晶振分类
有源晶振分类
有源晶振主要分为以下几类:
1.普通有源晶振:这是一种简单的晶体振荡器,通常称为钟振,完全是由晶体的自由振荡完成。
这类晶振主要应用于稳定度要求不高的场合。
2.温补晶振:其对温度稳定性的解决方案采用了一些温度补偿手段,主要原理是通过感应环境温度,将温度信息做适当变换后控制温度补偿电路晶振的输出频率,达到稳定输出频率的效果。
3.压控晶振:根据晶振是否带压控功能来分类,可通过在振荡回路中引入一个可调元件,来实现振荡频率随压控电压调节的功能。
除以上三种类型之外,还有恒温控制式晶体振荡器(OCXO)等类型。
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。
无源晶振和有源晶振的区别
随着现在电子行业的发展,晶振也开始越来越小型化,以适应市场的发展。
那么晶振的种类如何来划分呢?首先要先了解晶振是什么?简单一点说,晶振就是以晶片作为核心,外壳则由金属或者陶瓷,玻璃壳,塑料封装。
晶振从材质上划分:可以分为石英晶振和陶瓷晶振,从属性来划分:可以分为无源晶振和有源晶振。
今天小编给大家介绍几种常见的晶振种类。
49S晶振石英晶振的一个特殊封装类别,也是目前石英晶振的一个主流产品,芯片的主要材料为水晶材质(二氧化硅),利用这种材料的压电特性,经过高压极化以后,形成周期性的机械能和电能的转换,产生稳定的频率。
常用俗名有石英晶振、大S晶振等。
这类晶振根据尺寸外观封装可以分为:小S晶振,49SS矮壳晶振,smd编带晶振。
图1(石英晶振、49S晶振、大S晶振等2脚)图2(49大S和49SS矮壳对比图)图3(迷你49SSMD晶振)圆柱晶振是指石英晶片外型类似音叉的晶振,应用领域包括钟表及表芯、手机、平板电脑、微型计算机、计算器、家电自动控制和工业自动控制等。
音叉晶振主要尺寸有:3*8mm、2*6mm、1.5*5mm。
常用频率为32.768KHZ,主要用在计时的电子线路上,如石英手表,计时器,空调遥控器,时钟等。
图4(2*6圆柱晶振2脚)3.贴片晶振是表贴式的石英晶体,它是一种无突出引脚的的晶体振荡器,能提供高精度振荡,因其形状似贴片于是被称作贴片晶振。
贴片晶振也分为无源晶振和有源晶振两种类型,这个种类晶振主要是根据尺寸来划分型号,例如2012,、2520、3225、5032、6035、7050.带电压的则是有源贴片晶振。
图5 :3225贴片晶振外观4.陶瓷晶振是属于压电材料频率元件,目前常规分为两种压电材料,1:压电陶瓷材料,2:压电石英材料。
陶瓷晶振别名又叫陶振;在中国晶振厂家经常这样叫法。
陶瓷晶振是根据他内部的芯片采用的“压电陶瓷芯片材料”而得名,封装一般采取塑封外形尺寸为7.5*9*3.5(单位:毫米),代表产品:455KHZ系列;还有一种是采取环氧树脂和酚醛混合物作为包封材料,经过高温固化形成为硬质陶瓷材料的外壳,一般为棕色和蓝色,代表产品:ZTT4.0MHZ。
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)---SPXO 普通有源晶体振荡器---VCXO电压控制晶体振荡器---TCXO 温度补偿晶体振荡器---VC-TCXO压控温补晶体振荡器(3).crystal filter—晶体滤波器(4).tuning fork x’tal (khz)-水晶振动子部分 KDS晶振图例:DT-14/DT-26/DT-38 DMX-26S DSX220G DSO321SR/221SR HC-49S/AT-49DSX321G/221 G SM-14J DSV531SV DSX530G/840GDSA/B321SDA晶振的名词术语:SMT :Surface Mount Technology 表面贴装技术SMD :Surface Mount Device 表面贴装元件OSC :Oscillator Crystal 晶体振荡器TCXO :Temperature Compensate X‘tal Oscillator 温度补偿晶体振荡器VC-TCXO :Voltage Controlled, Temperature Compensated Crystal Oscillator 压控温度补偿晶体振动器 VCXO :Voltage Control Oscillator 压控晶体振动器 DST410S/310S/210A DSX320G DSA/B321SCL HC-49SMD/SMD-49晶振的重要参数:1、标称频率F:晶体元件规范(或合同)指定的频率。
有源晶振的发展及其应用
有源晶振的发展及其应用本文由编辑撰写有源晶振又叫做石英晶体振荡器,石英晶体振荡器分为:普通晶体振荡器、VCXO(压控晶体振荡器)、TCXO(温补晶振)、VC-TCXO(压控温补振荡器)等等。
石英晶体振荡器的应用及其广泛,算起来大概已有几十年的历史,但因其具有频率稳定度高这一特点,故在电子技术领域中一直占有重要的地位。
尤其是信息技术(IT)产业的高速发展,更使这种晶体振荡器焕发出勃勃生机。
石英晶体振荡器在远程通信、卫星通信、移动电话系统、全球定位系统(GPS)、导航、遥控、航空航天、高速计算机、精密计测仪器及消费类民用电子产品中,作为标准频率源或脉冲信号源,提供频率基准,是目前其它类型的振荡器所不能替代的。
小型化、片式化、低噪声化、频率高精度化与高稳定度及高频化,是移动电话和天线寻呼机为代表的便携式产品对石英晶体振荡器提出的要求。
事实上石英晶体振荡器在发展过程中,也面临像频率发生器这类电路的潜在威胁和挑战。
此类振荡器只有在技术上不断创新,才能延长其寿命周期,在竞争中占有优势。
石英钟走时准、耗电省、经久耐用为其最大优点。
不论是老式石英钟或是新式多功能石英钟都是以石英晶体振荡器为核心电路,其频率精度决定了电子钟表的走时精度。
从石英晶体振荡器原理的示意图中,其中V1和V2构成CMOS反相器石英晶体Q与振荡电容C1及微调电容C2构成振荡系统,这里石英晶体相当于电感。
振荡系统的元件参数确定了振频率。
一般Q、C1及C2均为外接元件。
另外R1为反馈电阻,R2为振荡的稳定电阻,它们都集成在电路内部。
故无法通过改变C1或C2的数值来调整走时精度。
但此时我们仍可用加接一只电容C有方法,来改变振荡系统参数,以调整走时精度。
根据电子钟表走时的快慢,调整电容有两种接法:若走时偏快,则可在石英晶体两端并接电容C,如图4所示。
此时系统总电容加大,振荡频率变低,走时减慢。
若走时偏慢,则可在晶体支路中串接电容C。
如图5所示。
此时系统的总电容减小,振荡频率变高,走时增快。
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。
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。
晶振的作用及分类
晶振的作用及分类1、什么是晶振?晶振是石英晶体谐振器的简称,是一种能把电能和机械能相互转化的电子元器件,它能够产生中央处理器(CPU)执行指令所必须的时钟频率信号,CPU一切指令的执行都是建立在这个基础上的,时钟信号的频率越高,CPU的运行速度也就越快。
普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
高级的精度更高。
它的应用很广泛,比如移动手持、医疗电子、汽车电子、安防监控、工业控制、消费电子、家用电器、通信网络、能源控制等领域都有晶振的影子。
2、晶振的分类晶振的分类很多,根据不同性能可以分为有源晶振和无源晶振。
有源晶振又分为温补晶振、压控晶体振荡器、压控温补晶体振荡器。
无源晶振按材质来分有石英晶振和陶瓷晶振。
石英晶振有贴片和插件两种规格的,插件石英晶体最常见的是圆柱晶振以及椭圆形晶体。
按应用特性分:可分为串联谐振型晶振和并联谐振型晶振。
按负载电容特性分:可分为低负载电容型晶振和高负载电容型晶振。
按封装形式分:可分为玻璃真空密封型晶振、金属壳封装型晶振、陶瓷封装型及塑料壳封装型晶振。
按外形分:可分为长方形晶振、圆柱形晶振、椭圆形晶振。
按谐振频率精度分类:可分为高精度型晶振、中精度型晶振及普通型晶振。
晶振有哪些常用的频率石英晶振的频率范围在:1.00MHZ~200.00MHz之间市场上用的最多的晶振频率有这些:2.5MHz3.2MHz4.608MHz4.096MHz5MHz5.12MHz6.4MHz6.5MHz10MHz10.24MHz12MHz12.8MHz13MHz14.4MHz16MHz16.32MHz 16.8MHz17MHz18.432MHz19.8MHz20MHz20.48MHz24MHz25MHz26MHz29.952MHz33MHz40MHz61.44MHz等等。
晶振的作用晶振的作用主要分为以下几种:1、为系统提供基本的时钟信号通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步,有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。
晶振
某工控设备开发厂商的设备中采用单片机控制电路,单片机使用外接的两脚晶体振荡器产生11.0592MHz的工作时钟。
用户希望能够精确测量工作时钟的频率,但用示波器测量时一方面测不准,另一方面测量时还会出现晶体停振的情况,对于这种晶体的频率测量有没有好的办法呢? 在分析晶体停振原因前,先要了解不同振荡器的区别。
一般来说,晶体振荡器分为无源晶振和有源晶振两种类型。
无源晶振一般称为crystal(晶体),由石英晶体按照特定角度和尺寸切割而成,其本身相当于一个高Q值得选频电路,需要借助外部谐振和反相器提供能量才能起振。
而有源晶振则叫做oscillator(振荡器),其内部除了晶体以外,还包含了起振和驱动电路。
下图是有源晶振的结构原理,可见其内部包含了谐振和输出端(Fout)的驱动电路。
有源晶振由于驱动能力强,通常不会在测量中造成停振,会造成停振的通常都是晶体晶体。
出于成本的考虑,很多单片机采用类似下面的晶体谐振电路,通过晶体和并联的起振电容振荡出需要的工作频率。
一般示波器标配的无源探头的寄生电容会在10~15pf左右,这样在测量时探头的电容并在谐振回路上会改变原振荡电路的电容值从而造成晶体停振。
1F=(10^12)PF。
1pF=[10^(-12)]F。
解答过程如下:电容单位为千进制,单位关系如下:(1)1法拉(F)= 1000毫法(mF)(2)1毫法(mF)=1000微法(μF)(3)1微法(μF)=1000纳法(nF)(4)1纳法(nF)=1000皮法(pF)由此可以得知1F=(10^12)PF。
1pF=[10^(-12)]F。
对这种没有经过驱动的晶体振荡器的频率测量有没有好的方法呢?答案是当然有,但一方面要减小探头的负载,另一方面要能实现准确的频率测量。
一般无源探头的寄生电容都比较大,为了减小寄生电容,可以使用有源探头,有源探头的寄生电容通常在2pf以下,对于被测电路的影响比较小。
另外,一般示波器都是基于周期测量结果反算频率,测量误差比较大,频率计测量频率是最精确的,但是又没有办法直接连接示波器的有源探头,所以最好使用内置频率计功能的示波器。
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。
晶振与晶体的参数详解
晶振与晶体的参数详解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。
3. 晶体谐振器的等效电路上图是一个在谐振频率附近有与晶体谐振器具有相同阻抗特性的简化电路。
其中:C1为动态电容也称等效串联电容;L1为动态电感也称等效串联电感;R1为动态电阻也称等效串联电阻;C0为静态电容也称等效并联电容。
这个等效电路中有两个最有用的零相位频率,其中一个是谐振频率(Fr),另一个是反谐振频率(Fa)。
当晶体元件实际应用于振荡电路中时,它一般还会与一负载电容相联接,共同作用使晶体工作于Fr和Fa之间的某个频率,这个频率由振荡电路的相位和有效电抗确定,通过改变电路的电抗条件,就可以在有限的范围内调节晶体频率。
晶振
无源晶振的制作工艺流程
打标:利用Laser在晶振的外壳上打上标记。如型号,额 定频率等等,以便于区分不同的产品。
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无源晶振的制作工艺流程
测试包装:对成品进行电性能指标测试,剔除不良品,保 证产品质量。 测试OK的产品进行包装
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无源晶振的基本参数
Frequency Tolerance(调整频差):在规定条件下,在基准温度(25±2℃) 与标称频率
石英晶体振荡器
张萍
Inventec Confidential
石英晶体振荡器的工作原理 石英晶体振荡器的分类 石英晶体振荡器的制成 石英晶体振荡器的主要参数 石英晶体振荡器的应用
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伦敦为了迎接千禧年,新建了“摩天转轮”和“千禧桥”。千禧桥横跨 英国伦敦的泰晤士河,全长325米,连接了圣保罗大教堂,以及对岸 的泰特现代艺术馆,可以同时让5千人使用。千禧桥于1999年落成, 于2000年5月13日正式开放,但由于大桥出现摇摆及振动,千禧桥只 开放了三天,当局便暂停使用。两年后重新开放。
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主要参数
上升沿:信号从低到高的过程。
下降沿:信号从高变低的过程
信号的峰值Vp:信号波形所能达到的最大幅度值
上升时间tR:信号从0.1Vp上升到0.9Vp所经历的时间 下降时间tF:信号从0.9Vp下降到0.1Vp所经历的时间 波形宽度tw:信号从0.5Vp上升到Vp再下降至0.5Vp所经历 的时间
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压电效应的图解
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为什么选用石英作为材料:
在二十多类具有压电效应的晶体中,石英晶体是无线通信 设备中最为满意的材料之一。它的机械强度高,物理化学 性能稳定,内损耗低等,用它制成的器件被广泛用在频率 控制和频率选择电路中。
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有源晶振的分类
晶振分有源晶振和无源晶振,根据有源晶振(晶体振荡器)的功能和实现技术的不同,可以分为以下四类:
1、温度补偿晶体振荡器(TCXO)。
其对温度稳定性的解决方案采用了一些温度补偿手段,主要原理是通过感应环境温度,将温度信息做适当变换后控制晶振的输出频率,达到稳定输出频率的效果。
2、普通晶体振荡器(SPXO)。
这是一种简单的晶体振荡器,通常称为钟振,完全是由晶体的自由振荡完成。
这类晶振主要应用于稳定度要求不高的场合。
3、压控晶体振荡器(VCXO)。
这是根据晶振是否带压控功能来分类,带压控输入引脚的一类晶振叫VCXO。
4、压控温补振荡器(VC-TCXO)
很好理解,就是结合压控和温补这两项功能。
目前这几种晶体振荡器主要还是进口为主,而日本KDS是全球三家最大的生产商之一,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。