❶ 什么是晶振晶振有什么作用晶振如何选择遥控器上的的晶振怎么选择请详细讲解!
晶振又称石英晶体振荡器,是一种由石英晶体切割而成的的电子原器件。在它两端加上一个振荡电压后,石英晶体就会以一个固定的频率振荡,它在电路中的作用是产生频率稳定的振荡信号。
遥控上的晶振会随遥控的型号不同而不同,一般需要与遥控器内的主控芯片匹配。
❷ 可编程晶振真的可以任意选择自己想要的频点吗
爱普生晶振代理商-南京南山(授权编号:15005)为您解答:
可编程晶振的最大好处就是可以根据电路设计需要烧制指定的频率,适用于下批量试生产。
但是要注意,不同品牌、不同系列的可编程晶振其可定制频率范围是不同的,以爱普生可编程有源晶振为例:
SG-8002系列:自定义烧制频率范围为一般为1MHz to 125MHz(SG-8002LB为1MHz to 80MHz)
SG-8003系列:自定义烧制频率范围为1MHz to 166MHz
超出以上范围内的频率不能选用以上两个现成的系列号,只能跟厂家定制生产。
❸ 看看晶振各种参数的具体选择标准有哪些
EPSON晶振中国区一级代理商-扬兴科技:
晶体振荡器的选择有封装、频率、电源电压、频率稳定度、输出、工作温度范围、相位噪声抖动、牵引范围等几大参数需要考虑,综合参数才能选择更合适的晶振。扬兴晶振先来看看各种参数的具体选择标准:
1、石英晶体振荡器的封装目前常用的有:插件晶振(49S)(MC-146)、贴片晶振(49SSMD)(SMD3225、4025、5032、6035、7050)等。晶振与其他电子元件类似,现在流行用越来越小的封装。
2、频率的选择一般要看产品的具体需要。一般的晶振是频率越高,频差越大价格也就越高。但并不是频差大的就更好,要看是否符合电路板的需求。
3、晶体振荡器常用的电源电压有:1.8V、2.5V、3.3V、5V。
4、 频率稳定度,指在规定的工作温度范围内,与标称频率允许的偏差(百万分之一),用ppm表示。温度范围越宽,稳定度越高,价格越高。频率稳定度要求在±20ppm以上的应用,可使用普通的无补偿晶体振荡器。低于±1ppm的稳定度,应该考虑恒温晶体振荡器(OCXO),而对于频率稳定度在±1至±20ppm,则可以考虑使用温度补偿晶体振荡器(TCXO)。
5、输出有多种不同的类型,每种输出类型有独特波形特性和用途。在选择输出类型时,应考虑三态或互补输出的要求。对称性、上升和下降时间以及逻辑电平对某些应用来说也要作出规定。常见的输出类型有(TTL、SINE、PECL、LVPECL、LVDS、HCMOS).
6、晶振标准温度为-40℃~+85℃,一般来说-20℃~+70℃已经够用了。某些特殊场合对温度范围比较高,比如航天军用的。
7、具有基波和谐波方式的晶体振荡器具有最好的相位噪声性能。相位噪声和抖动是指在同一现象下两种不同的定量方式,对短期稳定度的真实度量。拥有好的相位噪声和抖动的同时晶体振荡器的设计复杂,体积大、频率低、造价高。相反,采用锁相环合成器产生输出频率的振荡器比采用非锁相环技术的振荡器一般呈现较差的相位噪声性能。实际上,相位噪声和抖动是短期频率稳定度的度量,所以一般较好的、频率稳定度越好的晶振,相应指标也更好。
8、老化率是指晶振在使用的过程中,频率值随着变化的大小,有年老化和日老化两种指标。
❹ 如何选择晶振
选择晶振,要根据你的单片机工作频率和工作要求来选择,例如89C51单片机振荡器频率范围为0-24Mhz。理论上你可以选择0-24M'的晶振,频率越高,精度越大,处理速度越快。你如果用单片机与PC机进行串口通信,由于PC机的串口波特率是9600(常用值)你选的晶振频率还要满足9600的整数倍。一般选晶依据如下第一是它必须在允许的频率范围内第二是它需要满足特殊应用的要求第三是尽量低,减少电源需求,减少电磁辐射❺ 如何选择合适的单片机晶振电容
原理上讲直接将晶振接到单片机上,单片机就可以工作。但这样构成的振荡电路中会产生偕波(也就是不希望存在的其他频率的波),这个波对电路的影响不大,但会降低电路的时钟振荡器的稳定性. 为了电路的稳定性起见,建议在晶振的两引脚处接入两个瓷片电容接地来削减偕波对电路的稳定性的影响,所以晶振必须配有起振电容,但电容的具体大小没有什么 普遍意义上的计算公式,不同芯片的要求不同。
(1):因为每一种晶振都有各自的特性,所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。
(2):在许可范围内,C1,C2值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定,但将会增比较常用的为15p-30p之间。
晶振的作用不同,材料不同,型号不同,源于每一种晶振都有各自它们各自的特性,所以最佳按制造厂商所供应的数值选择外部元器件。 当然晶振的电容也是按照不同的晶振类型所制造的,这是理所当然的。下面是晶振的电容选择方法,一定要仔细看哦:
晶振电容选择的几大标准
(1):在容许范围内,C1,C2值越低越好。
(2)C值偏大虽有利于振荡器的安稳,但将会增加起振时间。
(3):应使C2值大于C1值,这么可使上电时,加快晶振起振。
晶振的起振原因分析
在石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的运用中,就需要留心负载电容的选择。因为不一样厂家出产的石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的特性和质量都存在较大差异。
选择晶振电容的注意事项
(1)在选用时,需要了解该类型振荡器的要害方针,例如等效电阻,(凯越翔厂家建议负载电容,如频率偏差等。
(2)但是在实习电路中,也能够通过示波器查询振荡波形来判别振荡器是不是作业在最佳情况。
|(3)当然在示波器查询振荡波形时,所查询的OSCO管脚(Oscillator output),应选择100MHz带宽以上的示波器探头,这种探头的输入阻抗高,容抗小,对振荡波形相对影响小。
(4)由于探头上通常存在10~20pF的电容,所以观测时,恰当减小在OSCO管脚的电容能够取得更靠近实习的振荡波形。
(5)凯越翔建议:因为作业出色的振荡波形应当是一个美丽的正弦波,峰峰值应当大于电源电压的70%。若峰峰值小于70%,可恰当减小OSCI及OSCO管脚上的外接负载电容。反之,若峰峰值靠近电源电压且振荡波形发生畸变,则可恰当增加负载电容。 所以在选择晶振的最佳电容时,是可以参考的哦!!!
专业仪器检测专晶振(更技术的选择)
因为用示波器查看OSCI(Oscillator input)管脚,如果简略致使振荡器停振(原因是:有些的探头阻抗小不能够直接检验)所以晶振的电容能够用串电容的方法来进行检验。
取中心值的小窍门(凯越翔独家揭秘)
如常用的4MHz石英晶体谐振器,通常凯越翔厂家建议的外接负载电容为10~30pF支配。若取中心值15pF,则C1,C2各取30pF可得到其串联等效电容值15pF。凯越翔k字晶振考虑到还别的存在的电路板分布电容的影响。以及芯片管脚电容,晶体自身寄生电容等都会影响总电容值,故实习配备C1,C2时,可各取20~15pF支配。因此C1,C2运用瓷片电容为佳。
当然这只是一部分的电容选择要求和技巧,然而最佳的晶振选择要求和技巧,还是要根据不同的晶振型号,类型和不同的材料晶振而定,当然还是要看各自的客户的选择要求来定哦如果你对晶振的电容选择上还有什么疑虑的,不妨登入凯越翔官查询更加详细的资料哦。(本文来自凯越翔,k字晶振)
❻ 晶振的作用和选择
晶振在应用具体起到什么作用
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;RC(电阻、电容)振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置,适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。
基于晶振与陶瓷谐振槽路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。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。
但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。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。
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RC振荡器(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。
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 ~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。
在特定的应用场合优化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。
❼ 石英晶体振荡器的特点
石英晶体振荡器是高精度和高稳定度的振荡器,被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。
一、石英晶体振荡器的基本原理
1、石英晶体振荡器的结构
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
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。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。
3、符号和等效电路
石英晶体谐振器的符号和等效电路如图2所示。当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关,一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH 到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效,它的数值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大,而C很小,R也小,因此回路的品质因数Q很大,可达1000~10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,而且可以做得精确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
4、谐振频率
从石英晶体谐振器的等效电路可知,它有两个谐振频率,即(1)当L、C、R支路发生串联谐振时,它的等效阻抗最小(等于R)。串联揩振频率用fs表示,石英晶体对于串联揩振频率fs呈纯阻性,(2)当频率高于fs时L、C、R支路呈感性,可与电容C。发生并联谐振,其并联频率用fd表示。
根据石英晶体的等效电路,可定性画出它的电抗—频率特性曲线如图2e所示。可见当频率低于串联谐振频率fs或者频率高于并联揩振频率fd时,石英晶体呈容性。仅在fs<f<fd极窄的范围内,石英晶体呈感性。
二、石英晶体振荡器类型特点
石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子(即谐振器和振荡电路组成。晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等,共同决定振荡器的性能。国际电工委员会(IEC)将石英晶体振荡器分为4类:普通晶体振荡(TCXO),电压控制式晶体振荡器(VCXO),温度补偿式晶体振荡(TCXO),恒温控制式晶体振荡(OCXO)。目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡(DCXO)等。
普通晶体振荡器(SPXO)可产生10^(-5)~10^(-4)量级的频率精度,标准频率1—100MHZ,频率稳定度是±100ppm。SPXO没有采用任何温度频率补偿措施,价格低廉,通常用作微处理器的时钟器件。封装尺寸范围从21×14×6mm及5×3.2×1.5mm。
电压控制式晶体振荡器(VCXO)的精度是10^(-6)~10^(-5)量级,频率范围1~30MHz。低容差振荡器的频率稳定度是±50ppm。通常用于锁相环路。封装尺寸14×10×3mm。
温度补偿式晶体振荡器(TCXO)采用温度敏感器件进行温度频率补偿,频率精度达到10^(-7)~10^(-6)量级,频率范围1—60MHz,频率稳定度为±1~±2.5ppm,封装尺寸从30×30×15mm至11.4×9.6×3.9mm。通常用于手持电话、蜂窝电话、双向无线通信设备等。
恒温控制式晶体振荡器(OCXO)将晶体和振荡电路置于恒温箱中,以消除环境温度变化对频率的影响。OCXO频率精度是10^(-10)至10^(-8)量级,对某些特殊应用甚至达到更高。频率稳定度在四种类型振荡器中最高。
三、石英晶体振荡器的主要参数
晶振的主要参数有标称频率,负载电容、频率精度、频率稳定度等。不同的晶振标称频率不同,标称频率大都标明在晶振外壳上。如常用普通晶振标称频率有:48kHz、500 kHz、503.5 kHz、1MHz~40.50 MHz等,对于特殊要求的晶振频率可达到1000 MHz以上,也有的没有标称频率,如CRB、ZTB、Ja等系列。负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和,可看作晶振片在电路中串接电容。负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。标称频率相同的晶振,负载电容不一定相同。因为石英晶体振荡器有两个谐振频率,一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振:另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。所以,标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至,不能冒然互换,否则会造成电器工作不正常。频率精度和频率稳定度:由于普通晶振的性能基本都能达到一般电器的要求,对于高档设备还需要有一定的频率精度和频率稳定度。频率精度从10^(-4)量级到10^(-10)量级不等。稳定度从±1到±100ppm不等。这要根据具体的设备需要而选择合适的晶振,如通信网络,无线数据传输等系统就需要更高要求的石英晶体振荡器。因此,晶振的参数决定了晶振的品质和性能。在实际应用中要根据具体要求选择适当的晶振,因不同性能的晶振其价格不同,要求越高价格也越贵,一般选择只要满足要求即可。
四、石英晶体振荡器的发展趋势
1、小型化、薄片化和片式化:为满足移动电话为代表的便携式产品轻、薄、短小的要求,石英晶体振荡器的封装由传统的裸金属外壳覆塑料金属向陶瓷封装转变。例如TCXO这类器件的体积缩小了30~100倍。采用SMD封装的TCXO厚度不足2mm,目前5×3mm尺寸的器件已经上市。
2、高精度与高稳定度,目前无补偿式晶体振荡器总精度也能达到±25ppm,VCXO的频率稳定度在10~7℃范围内一般可达±20~100ppm,而OCXO在同一温度范围内频率稳定度一般为±0.0001~5ppm,VCXO控制在±25ppm以下。
3、低噪声,高频化,在GPS通信系统中是不允许频率颤抖的,相位噪声是表征振荡器频率颤抖的一个重要参数。目前OCXO主流产品的相位噪声性能有很大改善。除VCXO外,其它类型的晶体振荡器最高输出频率不超过200MHz。例如用于GSM等移动电话的UCV4系列压控振荡器,其频率为650~1700 MHz,电源电压2.2~3.3V,工作电流8~10mA。
4、低功能,快速启动,低电压工作,低电平驱动和低电流消耗已成为一个趋势。电源电压一般为3.3V。目前许多TCXO和VCXO产品,电流损耗不超过2 mA。石英晶体振荡器的快速启动技术也取得突破性进展。例如日本精工生产的VG—2320SC型VCXO,在±0.1ppm规定值范围条件下,频率稳定时间小于4ms。日本东京陶瓷公司生产的SMD TCXO,在振荡启动4ms后则可达到额定值的90%。OAK公司的10~25 MHz的OCXO产品,在预热5分钟后,则能达到±0.01 ppm的稳定度。
五、石英晶体振荡器的应用
1、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。石英晶体振荡器原理的示意如图3所示,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。只要经过耐心的反复试验,就可以调整走时精度。因此,晶振可用于时钟信号发生器。
2、随着电视技术的发展,近来彩电多采用500kHz或503 kHz的晶体振荡器作为行、场电路的振荡源,经1/3的分频得到 15625Hz的行频,其稳定性和可靠性大为提高。面且晶振价格便宜,更换容易。
3、在通信系统产品中,石英晶体振荡器的价值得到了更广泛的体现,同时也得到了更快的发展。许多高性能的石英晶振主要应用于通信网络、无线数据传输、高速数字数据传输等。
❽ 晶振的选型
有一些电子设备需要频率高度稳定的交流信号,而LC振荡器稳定性较差,频率容易漂移(即产生的交流信号频率容易变化)。在振荡器中采用一个特殊的元件——石英晶体,可以产生高度稳定的信号,这种采用石英晶体的振荡器称为晶体振荡器。[1]
中文名
晶体振荡器
外文名
crystal oscillator[1]
简称
晶振[1]
成分
石英[1]
快速
导航
电路符号
组成
工作原理
分类
型号命名与主要参数
检测
应用
石英晶体
1. 外形、结构与图形符号[1]
在石英晶体上按一定方位切下薄片,将薄片两端抛光并涂上导电的银层,再从银层上连出两个电极并封装起来,这样构成的元件叫石英晶体谐振器,简称石英晶体。石英晶体的外形、结构和图形符号如图所示。[1]
图 石英晶体[1]
2. 特性[1]
石英晶体有两个谐振频率,即fs和fp,fp略大于fs。当加到石英晶体两端信号的频率不同时,它会呈现出不同的特性,如图所示,具体说明如下。[1]
图 石英晶体的特性[1]
①当f=fs时,石英晶体呈阻性,相当于阻值小的电阻。[1]
②当fs<f<fp时,石英晶体呈感性,相当于电感。[1]
③当f≥fp时,石英晶体呈容性,相当于电容。[1]
电路符号
晶振是电子电路中最常用的电子元件之一,一般用字母“X”、“G”或“Z”表示,单位为Hz。晶振的图形符号如图所示。[2]
图 晶振的图形符号[2]
组成
晶振主要是由晶体和外围元器件构成的。图 为晶振的实物外形和内部结构及电路图形符号和等效电路。[3]
图 晶振的实物外形和内部结构及电路图形符号和等效电路[3]
工作原理
晶振具有压电效应,即在晶片两极外加电压后晶体会产生变形,反过来如外力使晶片变形,则两极上金属片又会产生电压。如果给晶片加上适当的交变电压,晶片就会产生谐振(谐振频率与石英斜面倾角等有关系,且频率一定)。晶振利用一种能把电能和机械能相互转化的晶体,在共振的状态下工作可以提供稳定、精确的单频振荡。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。利用该特性,晶振可以提供较稳定的脉冲,广泛应用于微芯片的时钟电路里。晶片多为石英半导体材料,外壳用金属封装。[2]
晶振常与主板、南桥、声卡等电路连接使用。晶振可比喻为各板卡的“心跳”发生器,如果主卡的“心跳”出现问题,必定会使其他各电路出现故障。[2]
分类
1. 并联型晶体振荡器[1]
并联型晶体振荡器如图所示。三极管VT与R1、R2、R3、R4构成放大电路;C3为交流旁路电容,对交流信号相当于短路;X1为石英晶体,在电路中相当于电感。从交流等效图可以看出,该电路是一个电容三点式振荡器,C1、C2、X1构成选频电路,其选频频率主要由X1决定,频率接近fp。[1]
图 并联型晶体振荡器[1]
电路振荡过程:接通电源后,三极管VT导通,有变化Ic电流流过VT,它包含着微弱的0~∞各种频率的信号。这些信号加到C1、C2、X1构成的选频电路,选频电路从中选出f0信号,在X1、C1、C2两端有f0信号电压,取C2两端的f0信号电压反馈到VT的基-射极之间进行放大,放大后输出信号又加到选频电路,C1、C2两端的信号电压增大,C2两端的电压又送到VT基-射极,如此反复进行,VT输出的信号越来越大,而VT放大电路的放大倍数逐渐减小,当放大电路的放大倍数与反馈电路的衰减系数相等时,输出信号幅度保持稳定,不会再增大