❶ 什麼是晶振晶振有什麼作用晶振如何選擇遙控器上的的晶振怎麼選擇請詳細講解!
晶振又稱石英晶體振盪器,是一種由石英晶體切割而成的的電子原器件。在它兩端加上一個振盪電壓後,石英晶體就會以一個固定的頻率振盪,它在電路中的作用是產生頻率穩定的振盪信號。
遙控上的晶振會隨遙控的型號不同而不同,一般需要與遙控器內的主控晶元匹配。
❷ 可編程晶振真的可以任意選擇自己想要的頻點嗎
愛普生晶振代理商-南京南山(授權編號:15005)為您解答:
可編程晶振的最大好處就是可以根據電路設計需要燒制指定的頻率,適用於下批量試生產。
但是要注意,不同品牌、不同系列的可編程晶振其可定製頻率范圍是不同的,以愛普生可編程有源晶振為例:
SG-8002系列:自定義燒制頻率范圍為一般為1MHz to 125MHz(SG-8002LB為1MHz to 80MHz)
SG-8003系列:自定義燒制頻率范圍為1MHz to 166MHz
超出以上范圍內的頻率不能選用以上兩個現成的系列號,只能跟廠家定製生產。
❸ 看看晶振各種參數的具體選擇標准有哪些
EPSON晶振中國區一級代理商-揚興科技:
晶體振盪器的選擇有封裝、頻率、電源電壓、頻率穩定度、輸出、工作溫度范圍、相位雜訊抖動、牽引范圍等幾大參數需要考慮,綜合參數才能選擇更合適的晶振。揚興晶振先來看看各種參數的具體選擇標准:
1、石英晶體振盪器的封裝目前常用的有:插件晶振(49S)(MC-146)、貼片晶振(49SSMD)(SMD3225、4025、5032、6035、7050)等。晶振與其他電子元件類似,現在流行用越來越小的封裝。
2、頻率的選擇一般要看產品的具體需要。一般的晶振是頻率越高,頻差越大價格也就越高。但並不是頻差大的就更好,要看是否符合電路板的需求。
3、晶體振盪器常用的電源電壓有:1.8V、2.5V、3.3V、5V。
4、 頻率穩定度,指在規定的工作溫度范圍內,與標稱頻率允許的偏差(百萬分之一),用ppm表示。溫度范圍越寬,穩定度越高,價格越高。頻率穩定度要求在±20ppm以上的應用,可使用普通的無補償晶體振盪器。低於±1ppm的穩定度,應該考慮恆溫晶體振盪器(OCXO),而對於頻率穩定度在±1至±20ppm,則可以考慮使用溫度補償晶體振盪器(TCXO)。
5、輸出有多種不同的類型,每種輸出類型有獨特波形特性和用途。在選擇輸出類型時,應考慮三態或互補輸出的要求。對稱性、上升和下降時間以及邏輯電平對某些應用來說也要作出規定。常見的輸出類型有(TTL、SINE、PECL、LVPECL、LVDS、HCMOS).
6、晶振標准溫度為-40℃~+85℃,一般來說-20℃~+70℃已經夠用了。某些特殊場合對溫度范圍比較高,比如航天軍用的。
7、具有基波和諧波方式的晶體振盪器具有最好的相位雜訊性能。相位雜訊和抖動是指在同一現象下兩種不同的定量方式,對短期穩定度的真實度量。擁有好的相位雜訊和抖動的同時晶體振盪器的設計復雜,體積大、頻率低、造價高。相反,採用鎖相環合成器產生輸出頻率的振盪器比採用非鎖相環技術的振盪器一般呈現較差的相位雜訊性能。實際上,相位雜訊和抖動是短期頻率穩定度的度量,所以一般較好的、頻率穩定度越好的晶振,相應指標也更好。
8、老化率是指晶振在使用的過程中,頻率值隨著變化的大小,有年老化和日老化兩種指標。
❹ 如何選擇晶振
選擇晶振,要根據你的單片機工作頻率和工作要求來選擇,例如89C51單片機振盪器頻率范圍為0-24Mhz。理論上你可以選擇0-24M'的晶振,頻率越高,精度越大,處理速度越快。你如果用單片機與PC機進行串口通信,由於PC機的串口波特率是9600(常用值)你選的晶振頻率還要滿足9600的整數倍。一般選晶依據如下第一是它必須在允許的頻率范圍內第二是它需要滿足特殊應用的要求第三是盡量低,減少電源需求,減少電磁輻射❺ 如何選擇合適的單片機晶振電容
原理上講直接將晶振接到單片機上,單片機就可以工作。但這樣構成的振盪電路中會產生偕波(也就是不希望存在的其他頻率的波),這個波對電路的影響不大,但會降低電路的時鍾振盪器的穩定性. 為了電路的穩定性起見,建議在晶振的兩引腳處接入兩個瓷片電容接地來削減偕波對電路的穩定性的影響,所以晶振必須配有起振電容,但電容的具體大小沒有什麼 普遍意義上的計算公式,不同晶元的要求不同。
(1):因為每一種晶振都有各自的特性,所以最好按製造廠商所提供的數值選擇外部元器件。
(2):在許可范圍內,C1,C2值越低越好。C值偏大雖有利於振盪器的穩定,但將會增比較常用的為15p-30p之間。
晶振的作用不同,材料不同,型號不同,源於每一種晶振都有各自它們各自的特性,所以最佳按製造廠商所供應的數值選擇外部元器件。 當然晶振的電容也是按照不同的晶振類型所製造的,這是理所當然的。下面是晶振的電容選擇方法,一定要仔細看哦:
晶振電容選擇的幾大標准
(1):在容許范圍內,C1,C2值越低越好。
(2)C值偏大雖有利於振盪器的安穩,但將會增加起振時間。
(3):應使C2值大於C1值,這么可使上電時,加快晶振起振。
晶振的起振原因分析
在石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的運用中,就需要留心負載電容的選擇。因為不一樣廠家出產的石英晶體諧振器和陶瓷諧振器的特性和質量都存在較大差異。
選擇晶振電容的注意事項
(1)在選用時,需要了解該類型振盪器的要害方針,例如等效電阻,(凱越翔廠家建議負載電容,如頻率偏差等。
(2)但是在實習電路中,也能夠通過示波器查詢振盪波形來判別振盪器是不是作業在最佳情況。
|(3)當然在示波器查詢振盪波形時,所查詢的OSCO管腳(Oscillator output),應選擇100MHz帶寬以上的示波器探頭,這種探頭的輸入阻抗高,容抗小,對振盪波形相對影響小。
(4)由於探頭上通常存在10~20pF的電容,所以觀測時,恰當減小在OSCO管腳的電容能夠取得更靠近實習的振盪波形。
(5)凱越翔建議:因為作業出色的振盪波形應當是一個美麗的正弦波,峰峰值應當大於電源電壓的70%。若峰峰值小於70%,可恰當減小OSCI及OSCO管腳上的外接負載電容。反之,若峰峰值靠近電源電壓且振盪波形發生畸變,則可恰當增加負載電容。 所以在選擇晶振的最佳電容時,是可以參考的哦!!!
專業儀器檢測專晶振(更技術的選擇)
因為用示波器查看OSCI(Oscillator input)管腳,如果簡略致使振盪器停振(原因是:有些的探頭阻抗小不能夠直接檢驗)所以晶振的電容能夠用串電容的方法來進行檢驗。
取中心值的小竅門(凱越翔獨家揭秘)
如常用的4MHz石英晶體諧振器,通常凱越翔廠家建議的外接負載電容為10~30pF支配。若取中心值15pF,則C1,C2各取30pF可得到其串聯等效電容值15pF。凱越翔k字晶振考慮到還別的存在的電路板分布電容的影響。以及晶元管腳電容,晶體自身寄生電容等都會影響總電容值,故實習配備C1,C2時,可各取20~15pF支配。因此C1,C2運用瓷片電容為佳。
當然這只是一部分的電容選擇要求和技巧,然而最佳的晶振選擇要求和技巧,還是要根據不同的晶振型號,類型和不同的材料晶振而定,當然還是要看各自的客戶的選擇要求來定哦如果你對晶振的電容選擇上還有什麼疑慮的,不妨登入凱越翔官查詢更加詳細的資料哦。(本文來自凱越翔,k字晶振)
❻ 晶振的作用和選擇
晶振在應用具體起到什麼作用
微控制器的時鍾源可以分為兩類:基於機械諧振器件的時鍾源,如晶振、陶瓷諧振槽路;RC(電阻、電容)振盪器。一種是皮爾斯振盪器配置,適用於晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振盪器。
基於晶振與陶瓷諧振槽路的振盪器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數。RC振盪器能夠快速啟動,成本也比較低,但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內精度較差,會在標稱輸出頻率的5%至50%范圍內變化。
但其性能受環境條件和電路元件選擇的影響。需認真對待振盪器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時,陶瓷諧振槽路和相應的負載電容必須根據特定的邏輯系列進行優化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇並不敏感,但在過驅動時很容易產生頻率漂移(甚至可能損壞)。影響振盪器工作的環境因素有:電磁干擾(EMI)、機械震動與沖擊、濕度和溫度。這些因素會增大輸出頻率的變化,增加不穩定性,並且在有些情況下,還會造成振盪器停振。
上述大部分問題都可以通過使用振盪器模塊避免。這些模塊自帶振盪器、提供低阻方波輸出,並且能夠在一定條件下保證運行。最常用的兩種類型是晶振模塊和集成RC振盪器(硅振盪器)。晶振模塊提供與分立晶振相同的精度。硅振盪器的精度要比分立RC振盪器高,多數情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當的精度。
選擇振盪器時還需要考慮功耗。分立振盪器的功耗主要由反饋放大器的電源電流以及電路內部的電容值所決定。CMOS放大器功耗與工作頻率成正比,可以表示為功率耗散電容值。比如,HC04反相器門電路的功率耗散電容值是90pF。在4MHz、5V電源下工作時,相當於1.8mA的電源電流。再加上20pF的晶振負載電容,整個電源電流為2.2mA。陶瓷諧振槽路一般具有較大的負載電容,相應地也需要更多的電流。相比之下,晶振模塊一般需要電源電流為10mA ~60mA。硅振盪器的電源電流取決於其類型與功能,范圍可以從低頻(固定)器件的幾個微安到可編程器件的幾個毫安。一種低功率的硅振盪器,如MAX7375,工作在4MHz時只需不到2mA的電流。
在特定的應用場合優化時鍾源需要綜合考慮以下一些因素:精度、成本、功耗以及環境需求。
❼ 石英晶體振盪器的特點
石英晶體振盪器是高精度和高穩定度的振盪器,被廣泛應用於彩電、計算機、遙控器等各類振盪電路中,以及通信系統中用於頻率發生器、為數據處理設備產生時鍾信號和為特定系統提供基準信號。
一、石英晶體振盪器的基本原理
1、石英晶體振盪器的結構
石英晶體振盪器是利用石英晶體(二氧化硅的結晶體)的壓電效應製成的一種諧振器件,它的基本構成大致是:從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片,它可以是正方形、矩形或圓形等),在它的兩個對應面上塗敷銀層作為電極,在每個電極上各焊一根引線接到管腳 上,再加上封裝外殼就構成了石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體、晶振。其產品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。下圖是一種金屬外殼封裝的石英晶體結構示意圖。
2、壓電效應
若在石英晶體的兩個電極上加一電場,晶片就會產生機械變形。反之,若在晶片的兩側施加機械壓力,則在晶片相應的方向上將產生電場,這種物理現象稱為壓電效應。如果在晶片的兩極上加交變電壓,晶片就會產生機械振動,同時晶片的機械振動又會產生交變電場。在一般情況下,晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小,但當外加交變電壓的頻率為某一特定值時,振幅明顯加大,比其他頻率下的振幅大得多,這種現象稱為壓電諧振,它與LC迴路的諧振現象十分相似。它的諧振頻率與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸等有關。
3、符號和等效電路
石英晶體諧振器的符號和等效電路如圖2所示。當晶體不振動時,可把它看成一個平板電容器稱為靜電電容C,它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關,一般約幾個PF到幾十PF。當晶體振盪時,機械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十mH 到幾百mH。晶片的彈性可用電容C來等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1pF。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效,它的數值約為100Ω。由於晶片的等效電感很大,而C很小,R也小,因此迴路的品質因數Q很大,可達1000~10000。加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關,而且可以做得精確,因此利用石英諧振器組成的振盪電路可獲得很高的頻率穩定度。
4、諧振頻率
從石英晶體諧振器的等效電路可知,它有兩個諧振頻率,即(1)當L、C、R支路發生串聯諧振時,它的等效阻抗最小(等於R)。串聯揩振頻率用fs表示,石英晶體對於串聯揩振頻率fs呈純阻性,(2)當頻率高於fs時L、C、R支路呈感性,可與電容C。發生並聯諧振,其並聯頻率用fd表示。
根據石英晶體的等效電路,可定性畫出它的電抗—頻率特性曲線如圖2e所示。可見當頻率低於串聯諧振頻率fs或者頻率高於並聯揩振頻率fd時,石英晶體呈容性。僅在fs<f<fd極窄的范圍內,石英晶體呈感性。
二、石英晶體振盪器類型特點
石英晶體振盪器是由品質因素極高的石英晶體振子(即諧振器和振盪電路組成。晶體的品質、切割取向、晶體振子的結構及電路形式等,共同決定振盪器的性能。國際電工委員會(IEC)將石英晶體振盪器分為4類:普通晶體振盪(TCXO),電壓控制式晶體振盪器(VCXO),溫度補償式晶體振盪(TCXO),恆溫控制式晶體振盪(OCXO)。目前發展中的還有數字補償式晶體損振盪(DCXO)等。
普通晶體振盪器(SPXO)可產生10^(-5)~10^(-4)量級的頻率精度,標准頻率1—100MHZ,頻率穩定度是±100ppm。SPXO沒有採用任何溫度頻率補償措施,價格低廉,通常用作微處理器的時鍾器件。封裝尺寸范圍從21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。
電壓控制式晶體振盪器(VCXO)的精度是10^(-6)~10^(-5)量級,頻率范圍1~30MHz。低容差振盪器的頻率穩定度是±50ppm。通常用於鎖相環路。封裝尺寸14×10×3mm。
溫度補償式晶體振盪器(TCXO)採用溫度敏感器件進行溫度頻率補償,頻率精度達到10^(-7)~10^(-6)量級,頻率范圍1—60MHz,頻率穩定度為±1~±2.5ppm,封裝尺寸從30×30×15mm至11.4×9.6×3.9mm。通常用於手持電話、蜂窩電話、雙向無線通信設備等。
恆溫控制式晶體振盪器(OCXO)將晶體和振盪電路置於恆溫箱中,以消除環境溫度變化對頻率的影響。OCXO頻率精度是10^(-10)至10^(-8)量級,對某些特殊應用甚至達到更高。頻率穩定度在四種類型振盪器中最高。
三、石英晶體振盪器的主要參數
晶振的主要參數有標稱頻率,負載電容、頻率精度、頻率穩定度等。不同的晶振標稱頻率不同,標稱頻率大都標明在晶振外殼上。如常用普通晶振標稱頻率有:48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz~40.50 MHz等,對於特殊要求的晶振頻率可達到1000 MHz以上,也有的沒有標稱頻率,如CRB、ZTB、Ja等系列。負載電容是指晶振的兩條引線連接IC塊內部及外部所有有效電容之和,可看作晶振片在電路中串接電容。負載頻率不同決定振盪器的振盪頻率不同。標稱頻率相同的晶振,負載電容不一定相同。因為石英晶體振盪器有兩個諧振頻率,一個是串聯揩振晶振的低負載電容晶振:另一個為並聯揩振晶振的高負載電容晶振。所以,標稱頻率相同的晶振互換時還必須要求負載電容一至,不能冒然互換,否則會造成電器工作不正常。頻率精度和頻率穩定度:由於普通晶振的性能基本都能達到一般電器的要求,對於高檔設備還需要有一定的頻率精度和頻率穩定度。頻率精度從10^(-4)量級到10^(-10)量級不等。穩定度從±1到±100ppm不等。這要根據具體的設備需要而選擇合適的晶振,如通信網路,無線數據傳輸等系統就需要更高要求的石英晶體振盪器。因此,晶振的參數決定了晶振的品質和性能。在實際應用中要根據具體要求選擇適當的晶振,因不同性能的晶振其價格不同,要求越高價格也越貴,一般選擇只要滿足要求即可。
四、石英晶體振盪器的發展趨勢
1、小型化、薄片化和片式化:為滿足行動電話為代表的攜帶型產品輕、薄、短小的要求,石英晶體振盪器的封裝由傳統的裸金屬外殼覆塑料金屬向陶瓷封裝轉變。例如TCXO這類器件的體積縮小了30~100倍。採用SMD封裝的TCXO厚度不足2mm,目前5×3mm尺寸的器件已經上市。
2、高精度與高穩定度,目前無補償式晶體振盪器總精度也能達到±25ppm,VCXO的頻率穩定度在10~7℃范圍內一般可達±20~100ppm,而OCXO在同一溫度范圍內頻率穩定度一般為±0.0001~5ppm,VCXO控制在±25ppm以下。
3、低雜訊,高頻化,在GPS通信系統中是不允許頻率顫抖的,相位雜訊是表徵振盪器頻率顫抖的一個重要參數。目前OCXO主流產品的相位雜訊性能有很大改善。除VCXO外,其它類型的晶體振盪器最高輸出頻率不超過200MHz。例如用於GSM等行動電話的UCV4系列壓控振盪器,其頻率為650~1700 MHz,電源電壓2.2~3.3V,工作電流8~10mA。
4、低功能,快速啟動,低電壓工作,低電平驅動和低電流消耗已成為一個趨勢。電源電壓一般為3.3V。目前許多TCXO和VCXO產品,電流損耗不超過2 mA。石英晶體振盪器的快速啟動技術也取得突破性進展。例如日本精工生產的VG—2320SC型VCXO,在±0.1ppm規定值范圍條件下,頻率穩定時間小於4ms。日本東京陶瓷公司生產的SMD TCXO,在振盪啟動4ms後則可達到額定值的90%。OAK公司的10~25 MHz的OCXO產品,在預熱5分鍾後,則能達到±0.01 ppm的穩定度。
五、石英晶體振盪器的應用
1、石英鍾走時准、耗電省、經久耐用為其最大優點。不論是老式石英鍾或是新式多功能石英鍾都是以石英晶體振盪器為核心電路,其頻率精度決定了電子鍾表的走時精度。石英晶體振盪器原理的示意如圖3所示,其中V1和V2構成CMOS反相器石英晶體Q與振盪電容C1及微調電容C2構成振盪系統,這里石英晶體相當於電感。振盪系統的元件參數確定了振頻率。一般Q、C1及C2均為外接元件。另外R1為反饋電阻,R2為振盪的穩定電阻,它們都集成在電路內部。故無法通過改變C1或C2的數值來調整走時精度。但此時我們仍可用加接一隻電容C有方法,來改變振盪系統參數,以調整走時精度。根據電子鍾表走時的快慢,調整電容有兩種接法:若走時偏快,則可在石英晶體兩端並接電容C,如圖4所示。此時系統總電容加大,振盪頻率變低,走時減慢。若走時偏慢,則可在晶體支路中串接電容C。如圖5所示。此時系統的總電容減小,振盪頻率變高,走時增快。只要經過耐心的反復試驗,就可以調整走時精度。因此,晶振可用於時鍾信號發生器。
2、隨著電視技術的發展,近來彩電多採用500kHz或503 kHz的晶體振盪器作為行、場電路的振盪源,經1/3的分頻得到 15625Hz的行頻,其穩定性和可靠性大為提高。面且晶振價格便宜,更換容易。
3、在通信系統產品中,石英晶體振盪器的價值得到了更廣泛的體現,同時也得到了更快的發展。許多高性能的石英晶振主要應用於通信網路、無線數據傳輸、高速數字數據傳輸等。
❽ 晶振的選型
有一些電子設備需要頻率高度穩定的交流信號,而LC振盪器穩定性較差,頻率容易漂移(即產生的交流信號頻率容易變化)。在振盪器中採用一個特殊的元件——石英晶體,可以產生高度穩定的信號,這種採用石英晶體的振盪器稱為晶體振盪器。[1]
中文名
晶體振盪器
外文名
crystal oscillator[1]
簡稱
晶振[1]
成分
石英[1]
快速
導航
電路符號
組成
工作原理
分類
型號命名與主要參數
檢測
應用
石英晶體
1. 外形、結構與圖形符號[1]
在石英晶體上按一定方位切下薄片,將薄片兩端拋光並塗上導電的銀層,再從銀層上連出兩個電極並封裝起來,這樣構成的元件叫石英晶體諧振器,簡稱石英晶體。石英晶體的外形、結構和圖形符號如圖所示。[1]
圖 石英晶體[1]
2. 特性[1]
石英晶體有兩個諧振頻率,即fs和fp,fp略大於fs。當加到石英晶體兩端信號的頻率不同時,它會呈現出不同的特性,如圖所示,具體說明如下。[1]
圖 石英晶體的特性[1]
①當f=fs時,石英晶體呈阻性,相當於阻值小的電阻。[1]
②當fs<f<fp時,石英晶體呈感性,相當於電感。[1]
③當f≥fp時,石英晶體呈容性,相當於電容。[1]
電路符號
晶振是電子電路中最常用的電子元件之一,一般用字母「X」、「G」或「Z」表示,單位為Hz。晶振的圖形符號如圖所示。[2]
圖 晶振的圖形符號[2]
組成
晶振主要是由晶體和外圍元器件構成的。圖 為晶振的實物外形和內部結構及電路圖形符號和等效電路。[3]
圖 晶振的實物外形和內部結構及電路圖形符號和等效電路[3]
工作原理
晶振具有壓電效應,即在晶片兩極外加電壓後晶體會產生變形,反過來如外力使晶片變形,則兩極上金屬片又會產生電壓。如果給晶片加上適當的交變電壓,晶片就會產生諧振(諧振頻率與石英斜面傾角等有關系,且頻率一定)。晶振利用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體,在共振的狀態下工作可以提供穩定、精確的單頻振盪。在通常工作條件下,普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。利用該特性,晶振可以提供較穩定的脈沖,廣泛應用於微晶元的時鍾電路里。晶片多為石英半導體材料,外殼用金屬封裝。[2]
晶振常與主板、南橋、音效卡等電路連接使用。晶振可比喻為各板卡的「心跳」發生器,如果主卡的「心跳」出現問題,必定會使其他各電路出現故障。[2]
分類
1. 並聯型晶體振盪器[1]
並聯型晶體振盪器如圖所示。三極體VT與R1、R2、R3、R4構成放大電路;C3為交流旁路電容,對交流信號相當於短路;X1為石英晶體,在電路中相當於電感。從交流等效圖可以看出,該電路是一個電容三點式振盪器,C1、C2、X1構成選頻電路,其選頻頻率主要由X1決定,頻率接近fp。[1]
圖 並聯型晶體振盪器[1]
電路振盪過程:接通電源後,三極體VT導通,有變化Ic電流流過VT,它包含著微弱的0~∞各種頻率的信號。這些信號加到C1、C2、X1構成的選頻電路,選頻電路從中選出f0信號,在X1、C1、C2兩端有f0信號電壓,取C2兩端的f0信號電壓反饋到VT的基-射極之間進行放大,放大後輸出信號又加到選頻電路,C1、C2兩端的信號電壓增大,C2兩端的電壓又送到VT基-射極,如此反復進行,VT輸出的信號越來越大,而VT放大電路的放大倍數逐漸減小,當放大電路的放大倍數與反饋電路的衰減系數相等時,輸出信號幅度保持穩定,不會再增大