『壹』 晶振电容作用是什么
晶振作为一种常用的时钟源,在微控制器中扮演着重要角色。它主要分为两大类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;以及RC(电阻、电容)振荡器。其中,皮尔斯振荡器配置的晶振适用于晶振和陶瓷谐振槽路,而简单的分立RC振荡器则因其成本低、启动速度快而被广泛采用。
基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器,通常能够提供高精度和低温度系数。然而,RC振荡器在温度和电源电压变化范围内的精度较差,其输出频率可能在标称频率的5%至50%之间波动。尽管如此,通过仔细选择振荡器电路的元件和优化线路板布局,可以改善其性能。
影响振荡器工作性能的环境因素包括电磁干扰(EMI)、机械震动与冲击、湿度和温度。这些因素可能导致输出频率变化,增加不稳定性,甚至造成振荡器停振。为避免这些问题,可以使用振荡器模块,这类模块自带振荡器,并提供低阻方波输出,同时保证一定的运行稳定性。
最常用的两种振荡器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,而硅振荡器的精度通常比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。
在选择振荡器时,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决定。例如,在4MHz、5V电源下工作的HC04反相器门电路,其功率耗散电容值为90pF,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。相比之下,陶瓷谐振槽路需要更多的电流,而晶振模块则需要10mA ~60mA的电源电流。
硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能,从低频(固定)器件的几个微安到可编程器件的几个毫安不等。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。
在特定应用场景中,优化时钟源需要综合考虑精度、成本、功耗以及环境需求等多方面因素。通过合理选择合适的振荡器类型和参数,可以为系统提供稳定可靠的时钟信号。
『贰』 晶振是用来干什么的在电路中起什么作用
晶振是石英晶体振荡器的简称,其作用是与集成电路或三极管一起构成频率十分稳定的振荡器。
晶振在电路中的作用是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。
晶振通常与锁相环电路配合使用,以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。
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。