貼片晶振的主要參數
總頻差:在規定的時間內,由于規定的工作和非工作參數全部組合而引起的晶體振蕩器頻率和給定標稱頻率的大偏差。總頻差包括頻率溫度穩定度、頻率老化率造成的偏差、頻率電壓特性和頻率負載特性等共同造成的大頻差。一般只在對短期頻率穩定度關心,而對其他頻率穩定度指標不嚴格要求的場合采用。
頻率穩定度:任何晶振,頻率不穩定是的,程度不同而已。一個晶振的輸出頻率隨時間變化的曲線。曲線中表現出頻率不穩定的三種因素:老化、飄移和短穩。
開機特性(頻率穩定預熱時間):指開機后一段時間(如5 分鐘)的頻率到開機后另一段時間(如1 小時)的頻率的變化率。表示了晶振達到穩定的速度。這指標對經常開關的儀器如頻率計等很有用。
頻率老化率:在恒定的環境條件下測量振蕩器頻率時,石英晶體振蕩器頻率和時間之間的關系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振蕩器電路元件的緩慢變化造成的,因此,其頻率偏移的速率叫老化率,可用規定時限后的大變化率(如±10ppb/天,加電72 小時后),或規定的時限內大的總頻率變化(如:±1ppm/(年)和±5ppm/(十年))來表示。
石英晶體振蕩器
⑴直接補償型 直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路,在振蕩器中與石英晶體振子串聯而成的。在溫度變化時,熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯電容容值相應變化,從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補償方式電路簡單,成本較低,節省印制電路板(PCB)尺寸和空間,適用于小型和低壓小電流場合。但當要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時,直接補償方式并不是很適宜。
⑵間接補償型 間接補償型又分模擬式和數字式兩種類型。模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度-電壓變換電路,并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變容二極管上,通過晶體振子串聯電容量的變化,對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。該補償方式能實現±的高精度。數字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(A/D)變換器,將模擬量轉換成數字量。該法可實現自動溫度補償,使晶體振蕩器頻率穩定度非常高,但具體的補償電路比較復雜,成本也較高,只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況
認識晶振的重要性
晶振,全稱晶體振蕩器,它能夠產生處理器(CPU)執行指令所必須要的時鐘頻率信號,CPU一切指令的執行都是建立在這個基礎上的,時鐘信號頻率越高,通常CPU的運行速度也就越快。 凡是包含CPU的電子產品,其中至少含有一個時鐘源,哪怕我們在電路板中看不到實際的振蕩電路,那也是晶振在芯片內部被集成,往往被人們稱之為電路系統的心臟。一旦心臟停止跳動,整塊電路板可能出現癱瘓的狀況。
無源晶體與有源晶振的區別、應用范圍及用法
1、無源晶體——無源晶體需要用 DSP 片內的振蕩器,在 datasheet 上有建議的連接方法。無源晶體沒有電壓的問題,信號電平是可變的,也就是說是根據起振電路來決定的,同樣的晶體可以適用于多種電壓,可用于多種不同時鐘信號電壓要求的 DSP,而且價格通常也較低,因此對于一般的應用如果條件許可建議用晶體,這尤其適合于產品線豐富批量大的生產者。無源晶體相對于晶振而言其缺陷是信號質量較差,通常需要匹配電路(用于信號匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應的調整。建議采用精度較高的石英晶體,盡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 的內部振蕩器,信號質量好,比較穩定,而且連接方式相對簡單(主要是做好電源濾波,通常使用一個電容和電感構成的 PI 型濾波網絡,輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可),不需要復雜的配置電路。有源晶振通常的用法:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓。相對于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的,需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差,而且價格高。對于時序要求敏感的應用,個人認為還是有源的晶振好,因為可以選用比較精密的晶振,甚至是的溫度補償晶振。有些 DSP 內部沒有起振電路,只能使用有源的晶振,如 TI 的 6000 系列等。有源晶振相比于無源晶體通常體積較大,但現在許多有源晶振是表貼的,體積和晶體相當,有的甚至比許多晶體還要小。















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