当前位置:首页 > 晶振
  • 嵌入式系统简析及相关晶振推荐

    嵌入式系统简析及相关晶振推荐

    嵌入式系统是现在非常火爆的东西,嵌入式系统,是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”。 以应用为中心,以计算机技术为基础,可以根据用户的需求,例如功能,可靠性,成本,体积,功耗等方面的专用计算机系统。嵌入系统设计到很多领域:例如交通管理,信息家电,家庭智能管理系统,汽车电子,医疗仪器(远程医疗),电子商务,环境监测,机器人等。只有细分产品规格才能满足系统要求。 随着微电子技术的发展,嵌入式系统的宏观方面有 · 经济型:性能越来越高,而价格越来越便宜; · 小型化:嵌入式系统模块化发展可以实现小型化,并缩短设计周期,减少互连导线的寄生参数等; · 可靠性:一般环境或者苛刻条件下使用,在快速移动的交通工具上也可以进行高速的无线数据通信; · 高速度:系统可以快速的完成数据传输; · 智能型:让人们使用起来更舒服,方便; 嵌入式系统包括:专用计算机系统,交通信息监测,家庭水电气安保智能化管理,环保监控网络化管理,液晶终端,数据采集设备,网络防火墙,安防监控系统等。 晶振推荐: 1. 体积小型化 SMD 2.0x1.6mm尺寸: CMOS输出时钟振荡器(KS20/KS20W); SMD 2.5x2.0mm尺寸: · LVDS输出时钟振荡器 (KD256D); · HCSL输出时钟振荡器 (KD256C); · CMOS输出压控振荡器(KV25); · Clipped Sine输出(压控)温补振荡器(KT25CS). 2. 高稳定性, 低相噪抖动。 晶振的短期频率稳定度取决于输出信号的信噪比。从频域角度,相应的参数是相位噪声Phase Noise;从时域角度,相应的参数是抖动Jitter。KOAN推出低相噪抖动(J)的特种晶振可满足对高稳定的需求。 3. 低功耗 低功耗(P)的特种晶振。 · 1.2V低电压MHz晶体振荡器, 尺寸可选2.5x2.0mm, 3.2x2.5mm, 5.0x3.2mm, 7.0x5.0mm,型号分别为KS25/KS32/KS50/KS70; · 1.5μA低电流温补振荡器(+3.3V电压,32.768KHz,SMD 3.2x2.5mm), 型号为KT3225; · 100μA最大KHz晶体振荡器, 尺寸可选3.2x2.5mm, 5.0x3.2mm, 7.0x5.0mm, 型号分别为KS3225/KS5032/KS7050. 4. 差分输出 (P)ECL是高速领域内一个非常重要的逻辑电路。它电路速度快,驱动能力小,噪声小,高频。但是功耗大,只能特定电压驱动。广泛应用于高速计算机,数字通信系统,雷达,测量仪器,频率合成器等。LVDS为低电压差分信号; HCSL为高速电流驱动逻辑。 大家在选择晶振的时候,可以参照以上哦

    时间:2020-10-23 关键词: 嵌入式 嵌入式系统 晶振

  • 你知道晶振不能放置在PCB边的原因吗?

    你知道晶振不能放置在PCB边的原因吗?

    你知道电路设计中,晶振为什么不能放置在PCB边缘?某塑料外壳产品,带一根I/O 电缆,在进行 EMC 标准规定的辐射发射测试时发现辐射超标,具体频点是 160 MHz。需要分析其辐射超标的原因,并给出相应对策。 原因分析: 该产品只有一块 PCB,其上有一个频率为 16MHz 的晶振。由此可见,160MHz 的辐射应该与该晶振有关(注意:并不是说辐射超标是晶振直接辐射造成的,可能是倍频产生的)。图 1 所示的是该产品局部PCB 布局实图,从图 1 中可以明显看到,16MHz 的晶振正好布置在PCB 的边缘。 图 1 该产品局部 PCB 布局实图 当一个被测产品置于辐射发射的测试环境中时,被测产品中的高速信号线或高速器件与实验室中参考接地板会形成一定的容性耦合(本产品中晶振属于高速器件,其对应的上升下降沿较陡,晶振在工作时,其引线部分的 dU/dt 比较大,属于强干扰源,在辐射发射测试中是隐患),即被测产品中的高速信号线或高速器件与实验室中参考接地板之间存在电场分布或寄生电容,这个寄生电容很小(如小于0.1pF),但是还是会导致产品出现一种共模辐射,产生这种共模辐射的原理如图 2 所示。在图2 中,晶振壳体上的电压(外壳不接大地的晶振)或晶振时钟信号引脚上的电压Udm 和参考接地板之间产生寄生回路,回路中的共模电流通过电缆产生共模辐射,共模辐射电流 Icm ≈C * w * Udm,其中,C 为 PCB 中信号印制线与参考接地板之间的寄生电容, 约在十分之一皮法到几皮法之间;Cp 为参考接地板与电缆之间的寄生电容,约为 100 pF;w 为信号角频率。共模辐射电流 Icm 会在几微安到数十微安之间,经分析可知,电缆上流过这个数量级的共模电流已足够造成辐射发射测试的超标。 图 2 晶振与参考接地板之间的容性耦合导致辐射发射原理 为什么晶振布置在 PCB 边缘时会导致辐射超标,而向板内移动后,可以使辐射发射测试通过呢? 从以上分析已经可以看出,晶振与参考接地板之间的耦合导致电缆共模辐射的实质是晶振与参考接地板之间的寄生电容,也就是说这个寄生电容越大,晶振与参考接地板之间的耦合就越厉害,流过电缆的共模电流也越大,电缆产生的共模辐射发射也越大;反之辐射发射就越小。那这个寄生电容的实质是什么呢,实际上这个晶振与参考接地板之间的寄生电容就是由于晶振与参考接地板之间存在的电场分布,当两者之间的电压差恒定时,两者之间电场分布越多,两者之间的电场强度就越大,两者之间寄生电容也会越大。当晶振布置在 PCB 的边缘时,晶振与参考接地板之间的电场分布示意图如图 3 所示。当晶振布置在 PCB 中间,或离 PCB 边缘较远时,晶振与参考接地板之间的电场分布示意图如图4 所示。 图 3 PCB 边缘的晶振与参考接地板之间的电场分布示意图 从图 3 和图 4 的比较可以看出,当晶振布置在 PCB 中间,或离PCB 边缘较远时,由于 PCB 中工作地(GND)平面的存在,使大部分的电场控制在晶振与工作地(GND)之间,即在 PCB 内部,分布到参考接地板的电场大大减小,即晶振与参考接地板之间的寄生电容大大减小。这时也不难理解为何晶振布置在PCB 边缘时会导致辐射超标,而向板内移动后,辐射发射就降了。 图 4 PCB 中间的晶振与参考接地板之间的电场分布示意图 处理措施: 方案一:将晶振内移,使其离 PCB 地平面边缘至少有1 cm 以上的距离,并在 PCB 表层离晶振 1 cm 的范围内敷铜,同时把表层的铜通过过孔与 PCB 地平面相连。 方案二:不改电路板的情况下选择放弃使用外部晶振,在软件中屏蔽外部晶振,采用单片机内部晶振。 本次实验采用方案一,经过修改后的测试结果有明显的改善,如下图 5 所示,左右分别是整改前与整改后的整改前后辐射发射测试频谱图,可以明显看出整改后,辐射发射有明显的改善。 图 5 整改前后辐射发射测试频谱图 思考与启示 (1) 高 dU/dt 的印制线或器件与参考接地板之间的容性耦合,会产生 EMI 问题,敏感印制线或器件布置在 PCB 边缘会产生抗扰度问题; (2) 杜绝高 dU/dt的印制线或器件放置在PCB 的边缘,如果设计中由于其他原因一定要布置在 PCB 边缘,那么可以在晶振印制线边上再布一根工作地(GND)线,并注意一定要在包地线上间隔一段距离就打过孔,把晶振部分围起来,如下图6 示意; 图 6 晶振包地示意图 其理论依据同法拉第电笼:由于金属的静电等势性,可以有效屏蔽外电场的电磁干扰。法拉第屏罩无论被加上多高的电压内部也不存在电场。而且由于金属的导电性,即使笼子通过很大的电流,内部的物体通过的电流也微乎其微。在面对电磁波时,可以有效的阻止电磁波的进入。 由于法拉第屏罩的静电屏蔽原理,在汽车、飞机等交通工具中的人是不会被雷击的。同样,也是因为法拉第屏罩的原理,有金属外皮的同轴电缆也可以不受干扰地传播讯号。如果电梯内没有中继器的话,那么当电梯关上的时候,里面任何电子讯号也收不到。为防止干扰,一些精密仪器需放在笼内才可进行运作或量测。或者也可以再开一个洞,例如金属机身构造的的智能手机。 (3) 消除一种误解:不要认为辐射是由晶振直接造成的,事实上晶振个体较小,它直接影响的是近场辐射(表现为晶振与其他导体(如参考接地板)之间形成的寄生电容),造成远场辐射的直接因素是电缆或产品中最大尺寸与辐射频率波长可以比拟的导体; (4)此外,将晶振外壳接地可以在一定程度上减少这种干扰叠加到系统上。以上就是电路设计中,晶振不能放置在PCB边缘的解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-10-21 关键词: 电路设计 pcb边缘 晶振

  • 你知道嵌入式硬件设计的关键细节有哪些吗?

    你知道嵌入式硬件设计的关键细节有哪些吗?

    关于嵌入式硬件设计的关键细节,你知道那些?对于电源工程师而言,嵌入式硬件设计好比一座非常庞大的山峰,要想攀登至高点,要付出多倍的努力才能看到最美丽的风景。其实,嵌入式硬件设计是有几大关键节点的,我们今天和大家分享下关键细节,希望能在各位工程师求学的路上有所帮助! 在做嵌入式硬件设计中,以下几大关键细节需要注意: 第一、电源确定 电源对于嵌入式系统中的作用可以看做是空气对人体的作用,甚至更重要:人呼吸的空气中有氧气、二氧化碳和氮气等但是含量稳定,这就相当于电源系统中各种杂波,我们希望得到纯净和稳定符合要求的电源,但由于各种因素制约,只是我们的梦想。这个要关注两个方面: a、电压 嵌入式系统需要各种量级的电源比如常见的5v、3.3v、1.8v等,为尽量减小电源的纹波,在嵌入式系统中使用LDO器件。如果采用DCDC不仅个头大,其纹波也是一个很头疼的问题。 b、电流 嵌入式系统的正常运行不但需要稳定足够的电源,还要有足够的电流,因此在选择电源器件的时候需要考虑其负载,我设计时一般留有30%的余量。 如果是多层板,电源部分在layout的时候需电源分割,这时需要注意分割路径,尽量将一定量的电源放置在一起。如果是双面板,则走线宽度需要注意,在板子允许的情况下尽量加宽。合适的退耦电容尽量靠近电源管脚。 第二、晶振确定 晶振相当于嵌入式系统的心脏,其稳定与否直接关系其运行状态和通讯性能。常见的振有无源晶振,有源晶振,首先要确定其振荡频率,其次要确定晶振类型。 a、无源晶振 其匹配电容和匹配电阻的选择,这部分一般依据参考手册。在单片机设计中,经常使用插件晶振配合瓷片电容。在ARM中,为了减少空间和便于布线,经常使用四角无源晶振配合贴片电容。虽然我们对于固定晶振的匹配电路比较熟悉,但是为了达到万无一失,还是要看参考手册确定电容大小,是否需要匹配电阻等细节。 b、有源晶振 具有更好的更准确的时钟信号,但是相比之下,比无缘晶振价格高,因此这也是在硬件电路设计中需要关注的成本。 在做电路板设计时需要注意晶振走线尽量靠近芯片,关键信号远离时钟走线。在条件允许的情况下增加接地保护环。如果是多层板,也要讲关键信号远离晶振的走线。 第三、预留测试IO口 在嵌入式调试阶段,在管脚资源丰富的情况下,我通常预留一个IO口连接led或者喇叭,为下一步软件的编写做铺垫。在嵌入式系统运行过程中适当控制该IO接口,从而判断系统是否正常运行。 第四、外扩存储设备 一个嵌入式系统如果有电源、晶振和CPU,那么这就是我们熟悉的最小系统。如果该嵌入式系统需要运行大点的操作系统,那么不但需要CPU具有MMU,CPU还需要外接SDRAM和NANDFLASH。如果该cpu具有SDRAM和NANDFLASH控制器,那么在硬件设计上不用过多的考虑地址线的使用。如果没有相关的控制器,那么需要注意地址线的使用。 这部分在LAYOUT的时候是一个重点,究其原因就是要使相关信号线等长以确保信号的延时相等,时钟和DQS的差分信号线走线。在布线的时候各种布线技巧需要综合使用,例如与cpu对称分布,菊花链布线、T型布线,这都需要依据内存的个数多少来进行选择,一般来说个数越多,布线越复杂,但是知道其关键点,一切迎刃而解。 第五、功能接口 一个嵌入式系统最重要的就是通过各种接口来控制外围模块,达到设计者预设的目的。常用的接口有串口(可用来连接蓝牙,wifi和3G等模块),USB接口、网络接口、JTAG接口、音视频接口、HDMI接口等等。由于这些接口与外部模块连接,做好电磁兼容设计是重要的一项工作。除此之外,在LAYOUT的时候注意差分线的使用。 第六、屏幕 这个功能之所以单独列出来,是由于其可有可无。如果一个嵌入式系统只是作为一个连接器连接外围设备模块,通过相关接口连接到电脑主机或者直接挂在网络上,那么屏幕就不需要了。但是如果做出来的是一个消费类产品,与用户交互频繁,这就不得不唠叨几句。 电容屏幕是嵌入式屏幕的主要部件,在电路设计中需要注意触屏连接线和显示屏连接线的布局。在走线的过程中尽量短的靠近主控cpu,同时注意配对信号走差分线,RGB控制信号走等长。各种信号走线间距遵循3W规则,避免相互干扰。在屏幕的设计中,一定要确保功率和防止干扰,以防屏幕闪屏和花屏现象的出现。以上就是嵌入式硬件设计的关键细节解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-10-21 关键词: 单片机 嵌入式硬件设计 晶振

  • 益昂半导体(Aeonsemi)推出业界首款高性能全硅可编程振荡器

    中国南京和美国硅谷,2020年10月19日 – 数模混合信号通信芯片领域的创新企业益昂半导体(Aeonsemi,以下简称益昂)今日宣布推出其Arcadium™系列高性能全硅可编程振荡器。该产品系列实现了在超宽工业温度范围内频率稳定度优于±50 ppm,能产生10 kHz至350 MHz之间任意频率且相位抖动性能达到350 fs rms的时钟信号。Arcadium™振荡器是一款适用于服务器、AI处理器、网络接口、边缘计算、汽车电子以及广泛工业应用的理想时钟源。 据市场咨询机构联合市场研究(Allied Market Research)预测,全球振荡器市场规模在2022年将达到32亿美元。边缘计算及汽车电子应用的趋势表明,高可靠性和低成本振荡器的需求正在不断增长。当前的振荡器市场主要是由具有百年历史但有多方面技术局限的石英振荡器所垄断。Arcadium™振荡器是基于纯CMOS工艺,利用自主创新的先进电路和补偿算法来实现高性能的相位稳定性和频率稳定性,同时相比基于石英的同类产品可提供更高的可靠性。石英晶振需要的真空陶瓷封装基座一直以来被日系企业垄断,而Arcadium™振荡器只需要普通的塑封工艺,从而大大提高了供应链的灵活性和安全性。此外,高度灵活的频率和输出配置可以使客户大幅简化单元器件库并通过设计归一化显著提高产品研发效率。 益昂首席执行官黄云腾总结该产品特点时说道:“我们的团队通过技术创新从根本上解决了传统晶振产品在频点单一、功能固定、易高温失效、易震动失效、供货周期长等方面的局限性。跟业内其他产品不同,Arcadium™系列振荡器是基于单芯片的集成电路产品,其内部没有任何需要活动的机械部件!” 为适用于各种应用场景,Arcadium™系列有三种型号可供选择:1)AS5001——单频点振荡器;2)AS5002——多频点多配置振荡器,可通过控制引脚的方式从多达九组预烧录的配置中选择所需的输出频率及格式;3)AS5003——可编程频率振荡器,提供I2C接口灵活配置输出频率及格式并支持DCO模式。所有产品均支持LVDS、LVPECL、HCSL、CML、CMOS和双路CMOS等输出格式,并提供与3.2 x 2.5 mm和5.0 x 3.2 mm振荡器行业标准封装兼容的6引脚封装。 供货及价格信息 客户可通过益昂官方网站订购Arcadium™系列振荡器AS5001、AS5002、AS5003工业温度级和扩展工业温度级样品。批量发货将于2020年12月开始。满足AEC-Q100的车规级产品将在近期推出。对数量达到1万片的订单参考价为:AS5001-0.69美元,AS5002-1.28美元,AS5003-2.62美元。

    时间:2020-10-19 关键词: 可编程振荡器 益昂半导体 晶振

  • 晶振、晶体傻傻分不清?带你区分晶振、晶体

    晶振、晶体傻傻分不清?带你区分晶振、晶体

    晶振是现在的重要器件之一,对于晶振,网络上具有很多的讲解文章。但是,你能区分何为晶体、何为晶振吗?晶体和晶振到底有何不同?如果你对这两个晶振相关问题心存疑惑,不妨继续往下阅读哦。 一直以来,由于不正确的普及知识,又或者是明明知道的定义,却由于习惯的叫法。使得晶振这个名词成为了所有晶体振荡器和晶体谐振器的统称,但偶尔也能遇到一些比晶振行业人更专业的人士,能将晶体和晶振区分的明确清晰。两者名词虽然只有一字之差,但在电路组成以及线路板焊接技术上有着非常巨大的差异。瑞泰电子经过与从事晶体行业80年的老工程师共同探讨学习交流,总结分析晶体和晶振的区别,从晶体的分类到晶振的分类,以及在电路焊接中的明显区别,让更多人轻松掌握晶体和晶振的区别,以及如何区分晶振和晶体! 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。 什么是晶体? 晶体是晶体谐振器的简称,谐振器是指产生谐振频率的元器件,主要起频率控制的作用,所有电子产品涉及频率的发射和接收都需要谐振器,产生频率的作用,具有稳定,抗干扰性能良好的特点,广泛应用于各种电子。晶体谐振器封壳里面只有晶片,没有任何电路,参数有负载电容,频差,电阻。在焊接电路中,两旁需要电容电阻等电子元器件来助起振。 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。 晶振的分类 晶体分为通用晶体和高精密晶体两种 ,像目前市场用量比较大的3225贴片晶振,2520贴片晶振,5032晶振等,就是通用晶体,还有就是插件晶振一类例如49U 49S等。通用晶体一般都是AT切的(水晶晶片的切割角度不同,会有不同的切型)。高精密晶体,除了AT切型,还有SC 切 IT 切等。高精密晶体的封装形式一般是,HC-43U, 45U, UM-1,UM-5 TO5,TO8等 ,一般SC切的晶体都是用在OCXO 上面,适用更高端的产品,用量也少。高精密晶体在滤波器上的使用也较为广泛,一般一个晶体滤波器上面有的是一套用4个UM-1的晶体,有的是一套用6个。有人会误解为晶体滤波器,实则上不然,高精密晶体和晶体滤波器是两种截然不同的元器件,晶体滤波器上会用到高频的高精密晶体。瑞泰提供的高基频现在能做到200多MHz。我们可以说UM-1的高基频晶体是滤波器用晶体,但不能说是晶体滤波器。要不很容易混淆了。 什么是晶振? 晶振是晶体振荡器的简称,也叫有源晶振。谐振器与振荡器的区别在于,在原有谐振器的基础上了加了起振芯片,封壳里带有电路 IC ,参数有电压值 输出模式 控制脚等参数。简而言之在焊接电路上的体现为,无需在外部添加其它的元器件,自身就可以起振,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。晶振的作用在于产生原始的时钟频率,这个频率经过频率发生器的倍频或分频后就成了电脑中各种不同的总线频率。以声卡为例,要实现对模拟信号44.1kHz或48kHz的采样,频率发生器就必须提供一个44.1kHz或48kHz的时钟频率。如果需要对这两种音频同时支持的话,声卡就需要有两颗晶振。但是现在的娱乐级声卡为了降低成本,通常都采用SRC将输出的采样频率固定在48kHz,但是SRC会对音质带来损害,而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题。 晶振的分类 有源晶振分为很多种,温补晶振,压控晶振,压控温补晶振,恒温晶振,普通有源晶振等都是有源晶振的一种,只是在使用功能上有所差异。通俗易懂一点则为带电压参数的晶振都称之为有源晶振。想对有源晶振有更多了解欢迎点击进入有源晶振25ppm不够?用它们简直事半功倍通俗易懂。无法正常点击进入瑞泰新闻页面的,可直接百度搜索标题哦! 如何区分晶体和晶振? 晶体通常为两脚和四脚晶振,以2520晶振,3225晶振,5032晶振等一类晶振而言,它们都拥有两脚或者四脚的封装,晶振为四脚或者四脚以上的,这里可以肯定的一点,两脚的一定为晶体。那当遇到都是四脚的贴片晶振,如何区分晶体和晶振呢?如果晶体或者晶振在电路板上,我们只需观察晶振的外部电路是否有其它元器件的连接,如若无,则为晶振(有源晶振)。如果用肉眼观察,简单而有力的一点则是观察晶振的厚度,一般的晶体厚度均在0.45mm左右,而由于晶振技术内置起振芯片,因此晶振的厚度要比晶体高。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对晶振、晶体以及二者之间的区别具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-09-18 关键词: 晶体 指数 晶振

  • 深入理解晶振,单片机晶振脚原理是什么?

    深入理解晶振,单片机晶振脚原理是什么?

    晶振是重要元器件之一,对于晶振,小编于往期晶振相关文章中有过诸多阐述。本文中,小编将对单片机晶振脚的原理加以解析,以帮助大家更好理解晶振。如果你晶振或是本文即将探讨的内容具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 晶振电路需要2个10-30pF级别的电容作为起振用途,10-30pF具体的值根据不同的晶振频率不同的单片机而有所不同,作用都是使晶振起振,如果去掉这2个电容,晶振就不会起振,就没有频率输出,单片机就不会工作。 也有串并连电阻的案例,正常我们不需要那么做,官方的Demo里也是没有的 XTAL1和XTAL2指的是8051系单片机上常见的用于接“晶振”(晶体谐振器-Crystal Resonator”)的两个引脚。从原理上来说,这两个引脚和MCU内部一个反相器相连接。这个反相器与外部的“晶振”组成一个构成一个皮尔斯振荡器(Pierce oscillator)。因为这个振荡器集成在器件内部的组件实在是不能更简单啦,就一个反相器和一个电阻,非常合适于各种数字IC的设计制造流程。 原理: XTAL1和XTAL2分别是一个反相器的输入和输出。NMOS的反相器是所谓的E-D结构的电路(一个增强型MOS提供逻辑,一个耗尽型MOS提供上拉),在模拟应用的情形下,从XTAL1提供外部时钟是不好的(反馈网络产生不期望的副作用),而把XTAL1接地,直接从XTAL2驱动内部电路并不需要额外的驱动能力。 CMOS反相器接成振荡电路,可以使用大得多的反馈电阻,直接驱动XTAL1不会有问题,且不允许另外的驱动源连接到XTAL2,故从XTAL1提供外部时钟。 一份电路在其输出端串接了一个22K的电阻,在其输出端和输入端之间接了一个10M的电阻,这是由于连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器,将输入进行反向180度输出,晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移,整个环路的相移360度,满足振荡的相位条件,同时还要求闭环增益大于等于1,晶体才正常工作。 晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈,保证放大器工作在高增益的线性区,一般在M欧级,输出端的电阻与负载电容组成网络,提供180度相移,同时起到限流的作用,防止反向器输出对晶振过驱动,损坏晶振。 和晶振串联的电阻常用来预防晶振被过分驱动。晶振过分驱动的后果是将逐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升,并导致晶振的早期失效,又可以讲drive level调整用。用来调整drive level和发振余裕度。 Xin和Xout的内部一般是一个施密特反相器,反相器是不能驱动晶体震荡的。因此,在反相器的两端并联一个电阻,由电阻完成将输出的信号反向 180度反馈到输入端形成负反馈,构成负反馈放大电路。晶体并在电阻上,电阻与晶体的等效阻抗是并联关系,自己想一下是电阻大还是电阻小对晶体的阻抗影响小大? 电阻的作用是将电路内部的反向器加一个反馈回路,形成放大器,当晶体并在其中会使反馈回路的交流等效按照晶体频率谐振,由于晶体的Q值非常高,因此电阻在很大的范围变化都不会影响输出频率。过去,曾经试验此电路的稳定性时,试过从100K~20M都可以正常启振,但会影响脉宽比的。 晶体的Q值非常高, Q值是什么意思呢? 晶体的串联等效阻抗是 Ze = Re + jXe, Re《《 |jXe|, 晶体一般等效于一个Q很高很高的电感,相当于电感的导线电阻很小很小。Q一般达到10^-4量级。 避免信号太强打坏晶体的。电阻一般比较大,一般是几百K。串进去的电阻是用来限制振荡幅度的,并进去的两颗电容根据LZ的晶振为几十MHZ一般是在20~30P左右,主要用与微调频率和波形,并影响幅度,并进去的电阻就要看 IC spec了,有的是用来反馈的,有的是为过EMI的对策。可是转化为并联等效阻抗后,Re越小,Rp就越大,这是有现成的公式的。晶体的等效Rp很大很大。外面并的电阻是并到这个Rp上的,于是,降低了Rp值 ----->增大了Re -----> 降低了Q。精确的分析还可以知道,对频率也会有很小很小的影响。 对电路中的一颗“晶振”来说,石英晶体本身具有压电效应,对石英晶体进行适当处理后可以得到一种压电谐振器件,这就是常见的石英晶体谐振器(以下简称QCR)。对QCR的物理特性进行分析,可以发现QCR的压电谐振过程可以用以下的理想电路模型近乎完美地表示出来。 右图的电路模型中,L1-C1-R1组成了一个RLC串联谐振电路,再加上一个实际很小的C0,整个QCR电路模型有两个很接近的谐振点。QCR在电路中与反相器并联,充当的是一个右图的电路模型中,L1-C1-R1组成了一个RLC串联谐振电路,再加上一个实际很小的C0,整个QCR电路模型有两个很接近的谐振点。QCR在电路中与反相器并联,充当的是一个选频网络的作用。整个振荡电路在上电时可以看作是反相器的输出端打进去了一个阶跃信号,QCR把阶跃中谐振点频率的信号挑出来,其他没用的踢掉,在环路增益为1的情况下整个电路趋于稳态平衡。 模电的知识告诉我们,在QCR // inverter的组合下,这个皮尔斯振荡器已经具备了一个理想的振荡电路中的两大网络(选频+放大)。貌似振荡器中的R1和C1//C2没有什么卵用啊。且慢,这个R1和C1//C2,正是这个电路中最美妙的地方。 总结并联电阻的四大作用: 1、配合IC内部电路组成负反馈、移相,使放大器工作在线性区; 2、限流防止谐振器被过驱; 3、并联降低谐振阻抗,使谐振器易启动; 4、电阻取值影响波形的脉宽。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对单片机晶振脚的原理具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-09-18 关键词: 单片机 指数 晶振

  • 单片机晶振必要性探讨,单片机晶振常见问题分析

    单片机晶振必要性探讨,单片机晶振常见问题分析

    晶振是诸多电子器件不可缺少的组成之一,如单片机便需配备晶振。可是,单片机为什么需要晶振?晶振在单片机中发挥何种作用?对于这些问题,你是否知晓呢?如果你对晶振抑或对上述问题具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、何为晶振 晶振一般叫做晶体谐振器,是一种机电器件,是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。 对于单片机来说晶振是很重要的,可以说是没有晶振就没有时钟周期,没有时钟周期就无法执行程序代码,那样的话单片机就无法工作。接下来跟随小编详细的了解一下单片机晶振的电路原理及作用。 二、单片机晶振的必要性 单片机工作时,是一条一条地从ROM中取指令,然后一步一步地执行。单片机访问一次存储器的时间,称之为一个机器周期,这是一个时间基准。一个机器周期包括12个时钟周期。如果一个单片机选择了12MHZ晶振,它的时钟周期是1/12us,它的一个机器周期是12x(1/12)us,也就是1US。 MCS-51单片机的所有指令中,有一些完成得比较快,只要一个机器周期就行了,有一些完成得比较馒,得要2个机器周期,还有两条指令要4个机器周期才行。为了衡量指令执行时间的长短,又引|入一个新的概念: 指令周期。所谓指令周期就是指执行条指令的时间。例如,当需要计算DJNZ指令完成所需要的时间时,首先必须要知道晶振的频率,设所用晶振为12MHZ,则一个机器周期就是1US。而DJNZ指令是双周期指令,所以执行一次要2US。如果该指令需要执行500次,正好1000us,也就是1ms。 机器周期不仅对于指令执打有着重要的意义,而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。例如一个单片机选择了12MHZ晶振,那么当定时器的数值加1时,实际经过的时间就是1us,这就是单片机的定时原理。 三、单片机晶振的作用 单片机晶振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。 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。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。晶振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,以提供稳定,精确的单频振荡。 四、单片机晶振常见问题 1、PIC单片机振荡电路中如何选择晶体? 对于一个高可靠性的系统设计,晶体的选择非常重要,尤其设计带有睡眠唤醒,往往用低电压以求低功耗的系统,这是因为低供电电压使提供给晶体的激励功率减少,造成晶体起振很慢或根本就不能起振,这一现象在上电复位时并不特别明显,原因时上电时电路有足够的扰动,很容易建立振荡,在睡眠唤醒时,电路的扰动要比上电时小得多,起振变得很不容易,在振荡回路中,晶体既不能过激励,容易振到高次谐波上,也不能欠激励不容易起振,晶体的选择至少必须考虑、谐振频点、负载电容、激励功率、温度特性长期稳定性。 2、如何判断电路中晶振是否被过分驱动? 电阻RS常用来防止晶振被过分驱动,过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀这将引起频率的上升,可用一台示波器检测,OSC,输出脚,如果检测一非常清晰的正弦波且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要,则晶振未被过分驱动,相反,如果正弦波形的波峰,波谷两端被削平,而使波形成为方形,则晶振被过分驱动,这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动,判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻,从0开始慢慢调高,一直到正弦波不再被削平为止,通过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。 3、晶振电路中如何选择电容? (1)C1,C21,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,但将会增加起振时间。 (3)应使C2值大于C1值,这样可使上电时,加快晶振起振。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对单片机具备晶振的必要性和单片机晶振常见问题具有一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-09-18 关键词: 单片机 指数 晶振

  • 汽车用小型晶振的开发

    汽车用小型晶振的开发

      前言   汽车的电装化比如引擎控制、制动控制、转向控制在ADAS(高级驾驶辅助系统)中更加不可或缺,其重要性越来越高。它们都是通过ECU(电控单元)来进行控制的,作为支配其动作的时钟源计时装置是必须的。ECU通过和CAN、FlexRay等车内LAN相连接,需要瞬间传输和处理大量数据,从而需要高品质、高精度的时钟。   村田制作所1995年就已经推出了车载用陶瓷振荡子CERALOCK®CSTCC系列,又在2000年推出了小型的CAN(控制器区域网络)所需的对应窄频率公差的CSTCR、CSTCE系列,被安装于全世界的车载电子设备中。之后推出的高精度的晶振(HCR®),不断满足各种各样对时钟的需求。本文从车载LAN的动向,以及对所使用计时装置的性能需求着眼,介绍村田在时钟产品方面所作的努力。   车载LAN 的技术动向   现在的车载ECU间的通信中最常用的CAN是经ISO11898和ISO11519-2认证的通信规格,最大通信速度可达1Mbps。这里所使用的时钟设备的精度是由可达到ECU间的通信标准的配备条件来决定的,一般来说±3,000ppm精度的话是不会产生使用上的问题。   另外,FlexRay通信速度最大可提高到10Mbps,并且还能实现X-by-Wire的实时控制,是一种可用于转向和刹车、悬挂等控制中的通信方式。和CAN相比的话由于其通信速度加快了,所以要求精度必须在±500ppm以内。   作为最近的热门话题,车载Ethernet的讨论正在进行中。Ethernet是一种通过IEEE802.3标准化的通信方式,主要在OA设备等中被运用于100BASE-T等。将其导入汽车LAN,可应用于情报系统、相机的图像信号传输等。这里的通信用时钟设备也起着重要作用,需要数百ppm的精度。   像这样通过CAN来普及的车载LAN需要大容量高精度的通信,与此同时时钟设备也需要高精度。   车载用时钟设备的技术动向   车载用晶振从插脚型产品向8045→5032→3225和小型化转变。这是由于晶体产品整体的包装都在往小型化方向转变,加上汽车特殊的高温动作(+150℃)的要求,对提高焊接裂纹耐性等的要求也提高了。特别是为了提高ECU的处理性能,动作频率趋于高频化,可以预见小型化的需求将更加激烈。车载用电子元器件中:   · 广范围的动作温度(-40~+125℃、根据场合不同也可达到+150℃)   · AEC-Q200所代表的高信赖性   · 零缺陷等品质面的高要求   村田制作所已将满足这些要求的车载用晶振(HCR®)产品化。HCR®是以CERALOCK®的包装为基本构造,在内部安装了晶片的新产品,满足了CERALOCK®所达不到的高频率、高精度的要求。主要特征是:   · 彻底防止灰尘颗粒的制造工艺   · 焊接裂纹耐性提高的产品设计   · 实现了和现有的大尺寸晶体同等特性的小型尺寸   晶振有时会因为灰尘而发生不振动的慢性不良,所以零缺陷成为了重点。我公司从生产线的构造阶段开始,以不产生灰尘,并通过去除检查确立了独有的灰尘排除技术。焊接裂纹通过电路板电极尺寸的最优设计,达到热冲击在3000周期时裂纹进展率也能控制在50%以下。包装采用的是CERALOCK®常年实践下来的独特的非密封包装“cap chip”的构造。这是一种采用在陶瓷平板上将金属帽用树脂密封的简单构造,可以最大限度利用基板面积,使产品尺寸的比例足以安装大型的晶片,在实现低ESR的同时,兼备高经济性。   车载用小型晶振(HCR®)的产品规格   车载HCR®「XRCHA-F-A」系列的产品外观如图1所示,产品规格如图2所示。车载用晶体时钟的需求很多,从16MHz到24MHz都有相应产品。采用的尺寸是2.5&TImes;2.0mm,和同一频带的传统晶体相比体积减少了37%。此外,原来的晶振使用的是玻璃密封和熔接的是密封性的封装,HCR®如上所述,是在平板上用金属帽这种简单的构造,既经济又同时实现了高品质的晶振。主要面向ECU、ABS、EPS、车身ECU等,标准的高精度化车载ECU的应用。工作温度范围是-40~+125℃,但是也可以被应用在+150℃的环境。   图1: XRCHA-F-A系列产品外观   图2: XRCHA-F-A系列的产品规格   课题和今后的展望   纵观自动控制技术,不仅高精度高性能的ECU间通信,今后还将进一步和各种各样的传感器节点、外部通信情报连接。另一方面,追求速度和效率的车载用时钟装置的小型化、高精度、高信赖性包括成本都将根据顾客的需求进行开发和产品化。村田制作所在2013年8月把东京电波有限公司变成了村田的子公司。她将作为同时拥有陶瓷和水晶两大材料的综合时钟设备制造商去创造新的价值,最大程度提高客户满意度。

    时间:2020-09-03 关键词: ecu 村田 晶振

  • 如何判断晶振是好是坏?晶振主要参数解读

    如何判断晶振是好是坏?晶振主要参数解读

    晶振是数字电路必备器件之一,缺少晶振,数字电路将无法完成部分预定功能。那么,如何判断选用的晶振是好是坏呢?本文将教你如何辨别。此外,本文还将对晶振的主要参数加以解读,以帮助大家更好的了解晶振。 一、晶振好坏判定方法 晶振作为电路中的心脏,具有极其重要的作用,在各种电子产品设备中广泛应用,如果出现不振就会导致整个设备不能正常工作,工程师要懂得辨认晶振好坏,这是必要及首要条件,那么作为采购当然是也能辨认晶振好坏最好,这样可以帮助大家更好的采购晶振。那么要如何辨认判断呢?下面小编教你十招判断晶振好坏的方法,让菜鸟立刻变专家。 1、将电笔插入插座中(当然是火线),用一只晶振的脚接触电笔屁股,另一只脚用手接触,如果电笔亮,就是好的。 2、用万用表10K挡检测,无穷大为良品。 3、替换法。用数字电容表(或数字万用表的电容档)测量其电容,一般损坏的晶振容量明显减小(不同的晶振其正常容量具有一定的范围,可测量好的得到,一般在几十到几百PF) 4、用替换法。晶振很难用万用表判断的,正向电阻是无穷大反向电阻也是无穷大。 5、如果有条件呢就用示波器看有无波型。 6、最好的办法就是在电路中用万用表量一下它的两端有没有工作电压,若有的话,再有示波器量一下它的频率,若频率不对的话,很有可能它坏了。 7、用10K档量一量有一点阻值是不行的,摇一摇里面有振动是不行的。 8、可以加上电压和激励信号,用示波器一测就明白。 9、你可以测测它有没有输出,再测是否有控制电压。 10、若大批筛选的话,可搭一个单管晶体震荡电路,晶体的两个端子接个两孔小插座,作为测试晶振的插孔,用示波器或频率计测试其输出信号,还可测得频率精度;若无这两种仪器,可自制一个倍压检波探头,整流成一直流电压再用万用表1V档测的震荡电压高低,以判断晶振的好坏及品质。 二、晶振主要参数解读 这里我们主要针对晶振谐振器。一般晶振的主要参数有,核心频率、工作温度、精度值、等效串联阻抗、匹配电容、封装形式等等。 晶振的核心频率,一般核心频率的选择取决于频率需求元件的要求,比如时钟芯片就需要32.768KHz的晶振,MCU一般是一个范围,基本上从4M到几十M都有。 晶振的工作温度,之所以把工作温度单独拿出来,主要是由于晶振是个物理的器件,工作温度与价格是成正比,工作温度要求越高,价格越高,所以选择晶振时也需要重点考虑工作温度。 晶振的精度值,精度一般常见的有0.5ppm、±5ppm、±10ppm、±20ppm、±50ppm等等。其中0.5ppm国内的目前只有通过数字补偿的才能做到,国外的有在3225甚至2016上实现高精度。精度的选择一般要参考频率需求器件对精度的要求。比如高精度的时钟芯片一般在±5ppm以内,普通的应用都选择在±20ppm左右。 晶振的等效串联阻抗,这个参数主要是与驱动能力有关系,也就是说跟驱动电流有关系。等效电阻小则需要的驱动电流就小。对外部驱动电路的适应能力就越高。 晶振的匹配电容,通过改变匹配电容的参数值,可以改变晶振的核心频率,也就是说可以通过调整晶振的匹配电容来对精度做微调。这也是目前国内做高精度温补晶振的主要办法。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对判断晶振是好是坏的10个方法以及晶振的核心参数具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-08-13 关键词: 参数 指数 晶振

  • 晶振不起振?看看32768晶振不起振如何解决

    晶振不起振?看看32768晶振不起振如何解决

    晶振的使用十分常见,几乎所有数字电路中均存在晶振。日常使用中,晶振可能存在不起振故障。对于晶振不起振,小编曾有所介绍。为帮助大家深刻理解晶振不起振原因,本文将结合32768晶振讲解晶振不起振原因以及其解决办法。如果你对本文内容具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、不起振原因 遇到单片机晶振不起振是常见现象,那么引起晶振不起振的原因有哪些呢? (1)PCB板布线错误; (2)单片机质量有问题; (3)晶振质量有问题; (4)负载电容或匹配电容与晶振不匹配或者电容质量有问题; (5)PCB板受潮,导致阻抗失配而不能起振; (6)晶振电路的走线过长; (7)晶振两脚之间有走线; (8)外围电路的影响。 二、不起振解决方案 建议按如下方法逐个排除故障 (1)排除电路错误的可能性,因此你可以用相应型号单片机的推荐电路进行比较。 (2)排除外围元件不良的可能性,因为外围零件无非为电阻,电容,你很容易鉴别是否为良品。 (3)排除晶振为停振品的可能性,因为你不会只试了一二个晶振。 (4)试着改换晶体两端的电容,也许晶振就能起振了,电容的大小请参考晶振的使用说明。 (5)在PCB布线时晶振电路的走线应尽量短且尽可能靠近IC,杜绝在晶振两脚间走线。 三、32.768kHz晶振不起振的终极解决方法 32.768kHz晶振是市面上使用最为广泛的一类晶振。爱普生/EPSON目前提供三类32.768kHz晶振产品以满足客户不同需要,分别是:32.768kHz有源晶振(OSC),32.768kHz无源晶振(X’tal)和内置32.768kHz晶体谐振器的实时时钟模块(RTC)。 有源晶振(OSC)和实时时钟模块(RTC)由于内置了相应的电路,因而不太容易出现不起振的问题。在实际使用时不需要考虑相对复杂的频率匹配问题。 不起振的情况主要出现在无源晶振上,尤其是kHz级别的无源晶振(X’tal),而MHz级别的AT晶振则相对少见。 四、晶振不起振的原因是什么? 答案是:电路结构与晶体单元不匹配。由此导致产生频率不够稳定、停止起振或振荡不稳定等问题。因此在电路设计时,为了获得稳定的振荡,通常情况下石英晶体单元与振荡电路的匹配十分重要。 解决晶振不起振至少要对以下三个要素:对振荡频率(频率匹配)、振荡裕度(负阻抗)和激励功率的三项进行评估 为什么小批量试生产时晶振工作良好,批量生产时不良率大量出现? 答案还是电路结构与晶体单元不匹配。由于概率问题,在小批量试产时由于数量少,没有及时发现。 五、如何避免晶振不起振导致的时间延误、不良率高 1、选择可靠的品牌以及进货渠道 毫无疑问,晶振本身的一致性、稳定性好是解决不起振问题的关键之一。如果晶振本身的稳定性、一致性不好,电路结构与其的匹配就无从谈起。 品牌确定后,进货渠道也是至关重要的。市场上良莠不齐,建议直接从品牌厂家或者品牌的一级授权代理处直接下单,例如日本进口晶振爱普生/EPSON品牌,在中国大陆的7家授权销售商中,只有2家是中国大陆本土企业,其中之一是南京南山半导体有限公司(2015版代理证编号:15005,官网www.nscn.com.cn)。 2、尽可能选择有源晶振 毫无疑问,有源晶振的价格要比无源晶体贵,但是由于原厂已经配置好了内部电路,基本不存在电路匹配问题,也就极大避免了晶振不起振问题的发生。 3、如果你的晶振是用在RTC芯片上,强烈建议你用爱普生提供的实时时钟模块替换现有的RTC。 由于内置了32.768kHz晶体,一方面可以节约用户设计空间,同时避免了外部晶体电路匹配设计不合理导致的晶振不起振问题,大大简化设计,更重要的是提高了产品可靠性和生产效率。 EPSON时钟芯片提供5±23ppm精度的通用低成本时钟模块(例如:RX8010SJ)以及内置数字温度补偿晶振(例如:RX8900CE)精度达到±5ppm高稳定RTC。RX8900CE这类小尺寸时钟芯片,可以做到3.2mm*2.5mm*1.0mm大小。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对32768晶振不起振的原因和解决方案具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-08-13 关键词: 指数 不起振 晶振

  • 不可缺少的晶振,晶振概述

    不可缺少的晶振,晶振概述

    晶振是数字电路的心脏,缺少晶振,数字电路将无法提供优质服务。对于有源晶振、无源晶振,小编在往期文章中均有所介绍。为增进大家对晶振的认识,本文将对晶振予以概述。如果你对本文内容具有兴趣,不妨继续往下阅读。 之所以说晶振是数字电路的心脏,就是因为所有的数字电路都需要一个稳定的工作时钟信号,最常见的就是用晶振来解决,可以说只要有数字电路的地方就可以见到晶振。 我们常说的晶振,实际上是通过切割设备将人工培养的水晶进行薄片切割而得到的,水晶的人工培养主要跟生长环境有关系,目前市面上品质较好的是俄罗斯生长的水晶。 之所以说晶振是数字电路的心脏,就是因为所有的数字电路都需要一个稳定的工作时钟信号,最常见的就是用晶振来解决,可以说只要有数字电路的地方就可以见到晶振。我们常说的晶振,包含两种,一种需要加驱动电路才能产生频率信号,这类晶振叫晶振谐振器,比如常见的49S封装、两脚封装的SMD3225 5032、少量四脚SMD封装。一种不用加驱动电路,只需要加上电压信号,就能够产生频率信号,这种叫做晶振振荡器,基本上都是4脚封装,含有电源引脚、地引脚、频率输出引脚等。 晶振的主要参数选择 这里我们主要针对晶振谐振器。一般晶振的主要参数有,核心频率、工作温度、精度值、等效串联阻抗、匹配电容、封装形式等等。 晶振的核心频率,一般核心频率的选择取决于频率需求元件的要求,比如时钟芯片就需要32.768KHz的晶振,MCU一般是一个范围,基本上从4M到几十M都有。 晶振的工作温度,之所以把工作温度单独拿出来,主要是由于晶振是个物理的器件,工作温度与价格是成正比,工作温度要求越高,价格越高,所以选择晶振时也需要重点考虑工作温度。晶振的精度值,精度一般常见的有0.5ppm、±5ppm、±10ppm、±20ppm、±50ppm等等。其中0,5ppm国内的目前只有通过数字补偿的才能做到,国外的有在3225甚至2016上实现高精度。精度的选择一般要参考频率需求器件对精度的要求。比如高精度的时钟芯片一般在±5ppm以内,普通的应用都选择在±20ppm左右。 晶振的等效串联阻抗,这个参数主要是与驱动能力有关系,也就是说跟驱动电流有关系。等效电阻小则需要的驱动电流就小。对外部驱动电路的适应能力就越高。晶振的匹配电容,通过改变匹配电容的参数值,可以改变晶振的核心频率,也就是说可以通过调整晶振的匹配电容来对精度做微调。这也是目前国内做高精度温补晶振的主要办法。 晶振的封装形式,目前晶振的封装形式是多样的,用户需要根据自己的实际情况来进行选择,主要是根据板子的空间,加工方式,成本等等方面来考虑。晶振的常见注意事项 一般来说,晶振是一个系统的核心器件。晶振的好坏直接关系整个系统的稳定性。需要注意的主要有以下几点。 与加工工艺有关系的有以下两个方面,一个是过高温的回流焊,由于晶振是个物理器件,在过回流焊的时候高温可能会对晶振的频率造成一定的影响,偏离核心频率,这个在使用K级别晶振的时候需要特别注意。 一个是清洗流程中的超声波清洗,这个主要是超声波频率如果落在晶振的工作频率上就可能引起晶振的共振,导致晶振内部的晶片碎掉,出现不良。通常应用上需要注意的是让晶振工作在稳定状态,很多出现晶振失效的情况都是晶振长期工作在过驱动或者是欠驱动状态,这个可以通过查看晶振的输出引脚波形可以分析。过驱动可能导致晶振达不到正常的使用寿命,欠驱动可能导致晶振的抗干扰能力减弱,系统常常无故丢时钟。晶振的抗干扰设计,由于晶振是个小信号器件,很容易受到外部的干扰,从而导致系统时钟出现问题。这块主要从两个方面处理,一个是layout上注意晶振时钟信号的处理,常用的是包地处理。一个是对板上其他频率器件的处理,这个就需要做好不同频率间的隔离处理。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对晶振的一些知识具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-08-13 关键词: 数字电路 指数 晶振

  • “PCB设计工程师”拍了拍你:要了解晶振的知识

    “PCB设计工程师”拍了拍你:要了解晶振的知识

    首先我们要知道什么是晶振,晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片),石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振;而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。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。 晶振是电子电路中常用的电子元件之一,被誉为“电子设备的心脏”,它是电子产品中常用的不可或缺的组件,小到手机、电脑,大到导弹、卫星都需要晶体振荡器。作为(准)PCB设计工程师,关于晶振的知识我们一定要掌握噢~ 晶振的分类 电子线路中的晶体振荡器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: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。 无源晶振信号质量较差,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也需要做相应的调整。一般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晶体。 有源晶振: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。有源晶振的封装有4个引脚,分别为VCC(电压)、GND(地)、OUT(时钟信号输出)、NC(空脚)。 有源晶振不需要CPU的内部振荡器,信号稳定,质量较好,而且连接方式比较简单(主要做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成滤波网络,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。 晶振的作用 晶振是时钟电路中重要的部件,它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。在通常工作条件下,普通的晶振频率精度可达百万分之五十,高级的精度更高。 晶振的另一个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。 晶振电路的PCB设计 位置要选对:晶振内部是石英晶体,如果不慎掉落或受不明撞击,石英晶体易断裂破损,所以晶振的放置远离板边,靠近MCU的位置布局。 两靠近:耦合电容应尽量靠近晶振的电源管脚,如果多个耦合电容,按照电源流入方向,依次容值从大到小摆放;晶振则要尽量的靠近MCU。 走线短:所有连接晶振输入/输出端的导线尽量短,以减少噪声干扰及分布电容对晶振的影响。 高独立:尽可能保证晶振周围的没有其他元件。防止器件之间的互相干扰,影响时钟和其他信号的质量。晶振周围1mm禁布器件,0.5mm禁布过孔走线,所有晶振下不打过孔(包括地过孔)。 外壳要接地:晶振的外壳必须要接地,除了防止晶振向外辐射,也可以屏蔽外来的干扰 以上就是对晶振的介绍了,你了解了吗?

    时间:2020-07-18 关键词: PCB 晶振

  • 走进晶振的世界,晶振电路中如何抉择电容?

    走进晶振的世界,晶振电路中如何抉择电容?

    晶振的使用屡见不鲜,往期文章中,小编对晶振也有所介绍,如晶振电路、石英晶振的讲解。本文中,小编将介绍在晶振电路中如何选择C1C2电容。如果你对本文内容具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 1.电容简介 电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。电容是指容纳电场的能力。任何静电场都是由许多个电容组成,有静电场就有电容,电容是用静电场描述的。 2.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。 3.晶振电路中如何选择电容C1C2 (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,但将会增加起振时间。 (3)应使C2值大于C1值,这样可使上电时,加快晶振起振。 在石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的应用中,需要注意负载电容的选择。不同厂家生产的石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的特性和品质都存在较大差异,在选用时,要了解该型号振荡器的关键指标,如等效电阻,厂家建议负载电容,频率偏差等。在实际电路中,也可以通过示波器观察振荡波形来判断振荡器是否工作在最佳状态。示波器在观察振荡波形时,观察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。 (由于探头上一般存在10~20pF的电容,所以观测时,适当减小在OSCO管脚的电容可以获得更接近实际的振荡波形)。工作良好的振荡波形应该是一个漂亮的正弦波,峰峰值应该大于电源电压的70%。若峰峰值小于70%,可适当减小OSCI及OSCO管脚上的外接负载电容。反之,若峰峰值接近电源电压且振荡波形发生畸变,则可适当增加负载电容。用示波器检测OSCI(Oscillator input)管脚,容易导致振荡器停振,原因是:部分的探头阻抗小不可以直接测试,可以用串电容的方法来进行测试。 如常用的4MHz石英晶体谐振器,通常厂家建议的外接负载电容为10~30pF左右。若取中心值15pF,则C1,C2各取30pF可得到其串联等效电容值15pF。同时考虑到还另外存在的电路板分布电容,芯片管脚电容,晶体自身寄生电容等都会影响总电容值,故实际配置C1,C2时,可各取20~15pF左右。并且C1,C2使用瓷片电容为佳。 4.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.如何判断电路中晶振是否被过分驱动 电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升。可用一台示波器检测OSC输出脚,如果检测一非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要,则晶振未被过分驱动;相反,如果正弦波形的波峰,波谷两端被削平,而使波形成为方形,则晶振被过分驱动。这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动。判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻,从0开始慢慢调高,一直到正弦波不再被削平为止。通过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对如何选择晶振电容具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-07-02 关键词: 电容 指数 晶振

  • 晶振如何判别好坏?晶振对单片机有何影响?

    晶振如何判别好坏?晶振对单片机有何影响?

    晶振的作用日渐突出,本文中,将基于三方面介绍晶振:1.如何判断晶振好坏,2.石英晶振的运用准则,3.晶振对于单片机的影响。如果你对本文内容具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、判别晶振好坏 晶振作为电路中的心脏,具有极其重要的作用,在各种电子产品设备中广泛应用,如果出现不振就会导致整个设备不能正常工作,工程师要懂得辨认晶振好坏,这是必要及首要条件,那么作为采购当然是也能辨认晶振好坏最好,这样可以帮助大家更好的采购晶振。那么要如何辨认判断呢?下面一起来了解下。 1、将电笔插入插座中(当然是火线),用一只晶振的脚接触电笔屁股,另一只脚用手接触,如果电笔亮,就是好的。 2、用万用表10K挡检测,无穷大为良品。 3、替换法。用数字电容表(或数字万用表的电容档)测量其电容,一般损坏的晶振容量明显减小(不同的晶振其正常容量具有一定的范围,可测量好的得到,一般在几十到几百PF) 4、用替换法。晶振很难用万用表判断的,正向电阻是无穷大反向电阻也是无穷大。 5、如果有条件呢就用示波器看有无波型。 6、最好的办法就是在电路中用万用表量一下它的两端有没有工作电压,若有的话,再有示波器量一下它的频率,若频率不对的话,很有可能它坏了。 7、用10K档量一量有一点阻值是不行的,摇一摇里面有振动是不行的。 8、可以加上电压和激励信号,用示波器一测就明白。 9、你可以测测它有没有输出,再测是否有控制电压。 10、若大批筛选的话,可搭一个单管晶体震荡电路,晶体的两个端子接个两孔小插座,作为测试晶振的插孔,用示波器或频率计测试其输出信号,还可测得频率精度;若无这两种仪器,可自制一个倍压检波探头,整流成一直流电压再用万用表1V档测的震荡电压高低,以判断晶振的好坏及品质。 二、石英晶振运用准则 1) 挑选经实习证实质量安稳、牢靠性髙、有翻开出路、有超卓诺言的出产厂家的标准 石英晶振,不能选用挑选的或残次的石英晶振。 2) 石英晶振的技能功用、质量等级、运用条件等应满意计划电路的恳求。 3) 在满意功用参数的状况下,应选用低功耗、低热阻、低损耗角、高功率增益、高效 益的石英晶振。 4) 国产石英晶振的优选。首要挑选通过认证断定的契合国标的石英晶振;通过运用查看的 契合恳求的可以安稳供货的石英晶振;有成劝运用阅历契合恳求的别的石英晶振。 5) 进口石英晶振。国外威望组织的PPL、QPL (质量断定合格的石英晶振清单,Qualified Product List)中的石英晶振;出产进程中通过严厉挑选的髙牢靠石英晶振;通过国内运用查核契合恳求的髙质量的石英晶振。 三、晶振对于单片机的影响 单片机晶振就是单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率的电子元件,单片机晶振提供的时钟频率越高,那么单片机运行速度就越快,单片机接的一切指令的执行都是建立在其晶振提供的时钟频率。由此可见单片机中晶振的重要性了。通常一个单片机系统共用一个晶振,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,我们可以通过电子调整频率的方法保持同步。单片机系统中晶振的主要作用就是为系统提供基本的时钟信号,晶振通常与锁相环电路配合使用,来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。 所以说,单片机中没有了晶振,也就没有时钟周期,没有时钟周期,就无法执行程序代码,单片机就无法工作,程序也就无法烧入。因为单片机工作时,是一条一条地从RoM中取指令,然后逐步执行。我们把单片机访问一次存储器的时间称之为一个机器周期,这是一个时间基准。—个机器周期包括12个时钟周期。如果一个单片机选择了12MHZ晶振,它的时钟周期是1/12us,它的一个机器周期是12×(1/12)us,也就是1us。机器周期不仅对于指令执行有着重要的意义,而且机器周期也是单片机定时器和计数器的时间基准。若一个单片机选择了12MHZ的晶振(这个晶振可以是49S的插件晶振,也可以是贴片晶振),那么当定时器的数值加1时,实际经过的时间就是1us,这就是单片机的定时原理。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,希望大家对上述内容具备一定了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-07-02 关键词: 指数 石英晶振 晶振

  • 一步步了解晶振,32768晶振如何实现秒信号?

    一步步了解晶振,32768晶振如何实现秒信号?

    晶振的重要性显而易见,缺少晶振,单片机等器件将不能良好运行。因此,大家有必要增进对晶振的认识。为此,本文将对晶振如何实现秒信号加以介绍。如果你对晶振相关内容具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 振荡电路用于实时时钟RTC,对于这种振荡电路只能用32.768KHZ 的晶体,晶体被连接在OSC3 与OSC4 之间而且为了获得稳定的频率必须外加两个带外部电阻的电容以构成振荡电路。 32.768KHZ的时钟晶振产生的振荡信号经过石英钟内部分频器进行15次分频后得到1HZ秒信号,即秒针每秒钟走一下,石英钟内部分频器只能进行15 次分频,要是换成别的频率的晶振,15次分频后就不是1HZ的秒信号,时钟就不准了。32.768K=32768=2的15次方,数据转换比较方便、精确。 32768晶振实现秒信号(一) 14级二进制串行计数器/分频器CC4060由两部分组成,一部分是14级分频器,另一部分是振荡器。振荡器外接用电子表的石英晶体,构成频率为32768 Hz(=215)的振荡器,32768 Hz经过CC4060十四级分频后为2 HZ,再经过一个D触发器组成的T’触发器二分频,就得到1 HZ秒信号,D触发器选用74 LS74。电路如图5所示。其中R2为直流负反馈电阻,使CC4060内部与非门工作于传输特性的线性转折区,本例取2 MΩ。C6,C7用于稳定振荡,本例取100 pF。R1C5组成上电复位电路,在接通电源瞬间产生一个微分脉冲,使CC4060输出清0,分别取10 kΩ、10 µF。 本方案电路的优点是电路简单,制成容易,成本较低,且频率的准确度也较好。可作为时钟电路的秒信号源,但其频率稳定度不及上一种电路。 32768晶振实现秒信号(二) 555定时器构成多谐振荡的秒信号产生电路 555定时器是一种集模拟、数字于一体的中规模集成电路,其应用极为广泛。利用它可以很容易地接成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器,秒信号产生电路就是选用555定时器构成多谐振荡器。原理图如下图1。 工作原理: 接通电源后,电容C被充电,当uc上升到2/3Vcc时,使uo为低电平,同时放电三极管T导通,此时电容C通过R2和T放电,uc下降。当uc下降到1/3VCC时,uo翻转为高电平。电容放电所需时间为:t2=R2Cln2≈0.7R2C;电容充电时间t1≈(R1+R2)Cln2≈0.7(R1+R2)C;波形如图2所示。 本例选用R1=R2=10KΩ,C选47µF。即可在输出端uo得到频率为1Hz的秒时钟信号。 本电路的优点是制作线路简单,成本不高,调节电阻R1可以调节频率,可调节占空比。缺点是由于占空比是可调的不是标准的方波,波形失真较大,且频率的稳定性差。适用于频率精度要求不高的工作场所。 32768晶振实现秒信号(三) 石英晶体主要成分是二氧化硅,它的物理化学性质十分稳定,Q值很高,可达104~106,选频特性非常好,构成的振荡器电路有一个极为稳定的串联谐振频率。电路的振荡频率取决于石英晶体的振荡频率。本例用二级反相器与石英晶体组成多谐振荡器。电路如图3示。R1、R2的作用是使U1A、U1B工作在线性放大区,C1的作用是正反馈耦合,晶振的作用是选频。本例的选用的晶振频率是10.000000 MHz的晶片。因此本振荡器的频率为10.000000 MHz。 要获得1 Hz的秒信号必须要对10 MHz的晶振信号进行多次分频,本例是采用74LS390 双十进制计数器进行分频,图4是石英晶体构成的分频秒信号电路。 本电路的显著优点是频率稳定性极好,可达1.000000 Hz的精确度,若想得到高的频率稳定度,可采用辅助温度补偿电路,10.0 MHz的频率稳定度可达到1-2个PPm,且波形失真小。该电路的唯一缺点是线路稍复杂,制作成本略高。适用于对秒信号要求十分严格的电路中,如高精度数字式频率计中的计数闸门。 32768晶振实现秒信号(四) 用单片机产生标准秒信号的优点是硬件电路简单,可靠性好,输出波形好,且频率稳定度与晶体相同。 但由于是利用单片机内部的计数器进行自动计数器,且必须靠“中断”服务程序来实现秒信号的生成,由于CPU对中断响应时间的不确定性的关系,因而每个秒周期均存有数微秒的时间延迟,倘若对其进行适当的软件补偿并反复进行修正调试,也可使延迟时间减至最小,从而也可获得更加精确的秒信号,且可获得晶振级的频率稳定度。 用单片机产生标准秒信号的电路很简单,凡是具有“定时/计数”功能的单片机均可胜任,现以AT89C2051单片机为例,其硬件电路如图6所示。 电路组成说明:由C1R1组成单片机上电复位电路,由C2C3和6.000 MHz晶体组成单片机时钟振荡电路,由R2Q1Q2R3R4和C4组成秒信号输出电路,单片机的P3.4(T0)口用作定时器。AT89C2051实现秒信号输出的汇编程序如下: 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对晶振如何实现秒信号具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-07-02 关键词: 指数 秒信号 晶振

  • 晶振在通信设备模块中的作用

    晶振在通信设备模块中的作用

      4G具有通信速度快、网络频谱宽、通信灵活等特点。4G模块是指硬件加载到指定频段,软件支持标准的LTE协议,软硬件高度集成模组化的一种产品的统称。硬件将射频、基带集成在一块PCB小板上,完成无线接收、发射、基带信号处理功能,软件支持语音拨号、短信收发、拨号联网等功能。   蓝牙是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据**,是使用2.4~2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波,最初由爱立信1994年开发面世,当时取代了RS232数据线方案,克服数据同步问题。蓝牙是标准的无线通讯协议,基于设备收发芯片通过与晶振链接使用,可实现短距离传输,而且功耗低,经过多年不断研发已经成功应用于各移动终端及点对点设备通讯领域。   Wi-Fi,是一个高频无线电信号,目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性,可以将个人电脑、手持设备(如PAD、手机)等终端以无线方式互相连接。数据安全性能比蓝牙差一些,传输质量也有待改进,但传输速度非常快,可以达到54Mbps,符合个人和社会信息化的需求,并且由于发射信号功率低于100mw,低于手机发射功率,所以无线保真上网相对也是最安全健康的。   以上所举例是如今最为常见的通讯设备,经过技术的发展具备更多丰富精彩的功能性,在我们的生活工作中有着重要的地位。那么你知道实现通讯设备模块功能的关键有哪些吗?   通讯设备模块中使用的晶振有多种型号,3225封装、2520封装以及49S插件封装晶振,都是会使用到的,最常见的为32.768K晶振有强大的信号源输出和控制画面清晰度的功能,也是时间显示的关键所在。常用日本晶振品牌型号为FC-135爱普生晶振、SSP-T7精工晶振、DST310S大真空晶振、CM519西铁城晶振,当然也有其他32.768K晶振型号,不明白的可以到亿金官网查询哦。   一件产品的构成通常都是由多种电子零件组成,比如电解电容、IC、芯片、石英晶振以及外壳材料等等。那么你知道晶振在通讯设备模块中的作用是什么吗?通讯设备产品中晶振的作用简单归纳为,晶振提供频率脉冲信号源,在信号源传输的过程中晶振在电路配合下发出指令,接收信号基塔传过来的信息,有了清晰的屏幕显示和时间控制。

    时间:2020-06-29 关键词: Wi-Fi 通信设备 晶振

  • 什么是温补晶振?温补晶振的工作原理是什么?

    什么是温补晶振?温补晶振的工作原理是什么?

    晶振是一个神秘的存在,很多朋友对于晶振并非十分了解。晶振可分为有源晶振和无源晶振,再细分,便包含温补晶振。本文中,小编将对温补晶振的结构、温补晶振的原理予以介绍。如果你对温补晶振存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 温补晶振(TCXO):是在晶振内部采取了对晶体频率温度特性进行补偿,以达到在宽温温度范围内满足稳定度要求的晶体振荡器。一般模拟式温补晶振采用热敏补偿网络。补偿后频率稳定度在10-7~10-6量级,由于其良好的开机特性、优越的性能价格比及功耗低、体积小、环境适应性较强等多方面优点,因而获行了广泛应用。它有好几种不同的类型:电压控制晶体振荡器(VCXO)、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、恒温晶体振荡器(OCXO),以及数字补偿晶体振荡器(MCXO或DTCXO),每种类型都有自己的独特性能。如果您需要使您的设备即开即用,您就必须选用VCXO或温补晶振,如果要求稳定度在1ppm以上,则需选择数字温补晶振(MCXO)。模拟温补晶振只适用于稳定度要求在5ppm~1ppm之间的需求。VCXO只适合于稳定度要求在5ppm以下的产品。在不需要即开即用的环境下,如果需要信号稳定度超过0.1ppm的,可选用OCXO。 晶振频率: 1[时域表征]⑴在规定条件下,晶振内部元件由于老化而引起的输出频率随时间的漂移。通常用某一时间间隔内的老化频差的相对值来量度(如日、月或年老化率等)。 ⑵日稳定度(或称日波动):指晶振的输出频率在24小时内的变化情况。通常用其最大变化的相对值来表示。 2[频域表征]⑴单边相位噪声功率谱密度,晶振输出信号的频谱中,用偏离载频f Hz处每Hz带宽内单边相位噪声功率与信号功率之比的分贝(dB)量,可写作£(f)单位为dB/Hz。 ⑵频谱纯度:是量度晶振内部噪声及杂散谱的尺度。通常用单边噪声功率谱密度来表示。 3、输出波形:有正弦波和方波两种。 4、输出幅度:在接入额定负载的规定条件下,晶振输出的均方根值电压。 5、频率温度特性:当环境温度在规定范围内按预定方式变化时,晶振的输出频率产生的相对变化特性 6、压控线性度:指压控晶振输出频率与压控电压曲线偏离线性的程度。 温补晶振原理 温补晶振即温度补偿晶体振荡器(TCXO),是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。 TCXO中,对石英晶体振子频率温度漂移的补偿方法主要有直接补偿和间接补偿两种类型: (1)直接补偿型 直接补偿型TCXO是由热敏电阻和阻容元件组成的温度补偿电路,在振荡器中与石英水晶振子串联而成的。在温度变化时,热敏电阻的阻值和晶体等效串联电容容值相应变化,从而抵消或削减振荡频率的温度漂移。该补偿方式电路简单,成本较低,节省印制电路板(PCB)尺寸和空间,适用于小型和低压小电流场合。但当要求晶体振荡器精度小于±1pmm时,直接补偿方式并不适宜。 (2)间接补偿型 间接补偿型又分模拟式和数字式两种类型。模拟式间接温度补偿是利用热敏电阻等温度传感元件组成温度-电压变换电路,并将该电压施加到一支与晶体振子相串接的变容二极管上,通过晶体振子串联电容量的变化,对晶体振子的非线性频率漂移进行补偿。该补偿方式能实现±0.5ppm的高精度,但在3V以下的低电压情况下受到限制。数字化间接温度补偿是在模拟式补偿电路中的温度—电压变换电路之后再加一级模/数(A/D)变换器,将模拟量转换成数字量。该法可实现自动温度补偿,使晶体振荡器频率稳定度非常高,但具体的补偿电路比较复杂,成本也较高,只适用于基地站和广播电台等要求高精度化的情况。 石英晶体谐振器的发展及其在无线系统中的应用,由于TCXO具有较高的频率稳定度,而且体积小,在小电流下能够快速启动,其应用领域重点扩展到移动通信系统。TCXO作为基准振荡器为发送信道提供频率基准,同时作为接收通道的第一级本机振荡器;另一只TCXO作为第2级本机振荡器,将其荡信号输入到第2变频器。目前移动电话要求的频率稳定度为0.1~2.5ppm(-30~+75℃),但出于成本上的考虑,通常选用的规格为1.5~2.5ppm。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对什么是温补晶振以及温补晶振的工作原理具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-27 关键词: 指数 温补晶振 晶振

  • 晶振不再神秘,带你了解石英晶振生产全过程

    晶振不再神秘,带你了解石英晶振生产全过程

    对于晶振,想必大家都有所了解。如果对晶振没有太多了解,可以参阅小编往期带来的晶振相关文章。为进一步增进大家对晶振的认识,本文将对石英晶振的生产工序加以介绍。如果你对本文即将讨论的问题存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 晶振,是一个即神秘又重要的存在。为什么会神秘,那是因为晶振从最初的高调(大体积),到现在慢慢的越低调(便携式,小尺寸)。为了满足市场的需求,晶振自身不断的改善,不断的“瘦身”。只为配上你的需求。但有多少人知道,一颗完整的晶振是由什么转化而来吗?没错,就是水晶。人造水晶以及天然水晶,经过万般打磨之后,才能制成一颗小小的石英晶振。比孙悟空练就火眼睛睛还要困难。而晶振也是一样的,也是需要经过很多次的打磨,才能成为晶振中的正品。 人工水晶 人造晶体又称人工水晶,是通过水热合成法使天然水晶及种植水晶相结合成晶体。在一个加满碱性溶液的大容器高压釜中,保持在350个大气压,1000巴的Y棒人造晶体约40天,Z板人造晶体经过约90天生产出优质的人造水晶。 加工 表面研磨处理,以澄清人造晶体的X,Y,Z轴。 切断 将合成石英加工成给定角度的晶圆。频率温度特性以给定角度确定。 外形加工切断 切割和加工晶圆。 厚度研磨 周波数调整研磨 频率由晶体片的厚度决定。 “我们将磨削工艺抛光几个步骤,逐渐减小磨料的晶粒尺寸并调整晶圆的厚度。”精确抛光是为了达到目标频率。 外形加工 将设计值处理为指定的形状 斜角加工 研磨边缘以将振动集中在晶体坯料的中心部分。(适用于大约10 MHz或更低,但它会根据晶体的大小而变化。) 蚀刻/清洁 化学去除抛光引起的加工层,同时提高频率精度,然后清洗化学溶液。 蒸汽沉积 装配 将电极沉积在晶体片上。 将其固定在笼子上,用导电胶固定水晶片。 周波数调整封入 在振荡晶体的同时再次调整电极的厚度,最后调整频率。 为防止老化特性恶化,请在干燥氮气或真空中进行盖子密封(焊接) 完成检查 检查气密性,绝缘性,频率特性,阻抗等特性。 经历过多种工序后一颗完整的石英晶振就诞生了。自带压电石英晶体谐振器获得市场的认可,被应用到各行各类中。汽车:引擎控制,定位导航,GPS,汽车摄像头,卫星无线电广播。网络设备:移动通信基站,光学通信等产品。还应用于我们的家居生活中,个人电脑,数码相机等。晶振随处可见,只是你没发现. YXC石英晶振生产流程图 石英晶振的生产要包括切割、披银、点胶、微调、起振芯片(有源)、密封等数十道工序,而且需要大量的人工参与。这就好比一条铁链,其结实程度取决于拉力最差的那条环节。 1、切割:石英晶振中最重要的是石英晶片,在石英晶片的制作工艺中首先要对石英晶体原材料进行切割研磨处理,其中一道很重要的工序就是定角,由于石英片的取向不同,其压电特性、强度特性、弹性特性就有所不同,那么用它来制作的石英晶振的性能也就不一样。首先我们要在石英晶棒上面进行打磨、切割。切割出该频点相对应的石英晶片,(这里面要注意的是,石英晶片与频点是一一对应的关系。)这时候的切割角度决定了石英晶振的基本频率偏差。 2、镀银:为了提高工作精度,所以要在切割好的石英晶片上面镀一层纯银。 3、点胶:要在基座上面用银胶(导电胶)固定,这个时候的固定角度再一次决定了石英晶振的基本频率偏差。 4、测试:这时候配合测试设备,就可以测量石英晶振的输出频率了,在测试的时候可以再次补银做微调,以提高工作精度。 5、封焊:如果是无源晶振的话,就可以充满氮气密封了。而有源晶振,则还需加起振芯片,然后氮气密封。 6、密封性检查:检查封焊后的产品是否有漏气现象。分为粗检漏和细检漏。 粗检漏:检查较大的漏气现象(压差方式) 细检漏:检查较小的漏气现象(压He方式) 7、老化及模拟回流焊:对产品加以高温长时间老化,释放应力以及模拟客户试用环境,暴露制造缺陷,以提高出货产品的可靠性。 8、打标:利用Laser在晶振在晶振外壳打上标记,如型号、额定频率等,以区分不同的产品。 9、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。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对石英晶振的生产过程具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-27 关键词: 指数 石英晶振 晶振

  • 一步步搞定有源晶振,有源晶振接法介绍

    一步步搞定有源晶振,有源晶振接法介绍

    晶振,一个简单却又重要的词汇。但非相关人士,对于晶振却并不了解。为增进大家对晶振的认识,本文将对有源晶振的分类以及有源晶振的接法予以介绍。如果你对本文即将探讨的内容存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 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 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。 特点:用热敏补偿网络来提高石英晶体的温度特性指标,可满足较宽温度范围的需要;频率范围:1~40 MHz;频率稳定度:5&TImes;10-6~5&TImes;10-7。 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。 特点:直接反映所用石英晶体的性能;可工作频率范围通常为1KHz~250 MHz;频率稳定度为10-4~10-5;一般用于本振源或中间信号。 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。 特点:频率可随外加调制电压而改变;频率范围:1~250MHz;频率稳定度:普通晶振压控为≤(1~2)&TImes;10-3fo/n2,高稳晶振可微调10-7。频率微调或锁相同步。 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 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-VCC 2、长方的,使用DIP-14封装,打点的是1脚。1-NC; 7-GND; 8-Output; 14-VCC BTW: 1、电源有两种,一种是TTL,只能用5V,一种是HC的,可以3.3V/5V 2、边沿有一个是尖角,三个圆角,尖角的是一脚,和打点一致。 Vcc out NC(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: 有个点标记的为1脚,按逆时针(管脚向下)分别为2、3、4。 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。 有源晶振不需要处理器的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(有源晶振的VCC端不要直接接VCC,要做好电源滤波,典型的接法J 使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络如下图所示: 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。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。 有源晶振是右石英晶体组成的,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。 以上便是此次小编带来的“晶振”相关内容,通过本文,希望大家对有源晶振的分类以及有源晶振的接法具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-27 关键词: 有源晶振 指数 晶振

  • 晶振的全面讲解,你真的知道吗?

    晶振的全面讲解,你真的知道吗?

    什么是石英晶体振荡器?它有什么作用?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。 说到这些大家应该知道今天的主角是晶振,本文带大家进一步了解晶振是怎么工作的,又有什么与众不同的特质? 下面我们一起学习下有关于晶振的相关内容! 晶振概念 晶振一般指晶体振荡器。晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片),石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振; 而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。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。 晶振工作原理 石英晶体振荡器是利用石英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,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。 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。 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,一般约几个皮法到几十皮法。当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十豪亨到几百豪亨。晶片的弹性可用电容C来等效,C的值很小,一般只有0.0002~0.1皮法。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100欧。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。 计算机都有个计时电路,尽管一般使用“时钟”这个词来表示这些设备,但它们实际上并不是通常意义的时钟,把它们称为计时器可能更恰当一点。计算机的计时器通常是一个精密加工过的石英晶体,石英晶体在其张力限度内以一定的频率振荡,这种频率取决于晶体本身如何切割及其受到张力的大小。有两个寄存器与每个石英晶体相关联,一个计数器和一个保持寄存器。石英晶体的每次振荡使计数器减1。当计数器减为0时,产生一个中断,计数器从保持寄存器中重新装入初始值。这种方法使得对一个计时器进行编程,令其每秒产生60次中断(或者以任何其它希望的频率产生中断)成为可能。每次中断称为一个时钟嘀嗒。 晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率为串联谐振,较高的频率为并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。 晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。 一般的晶振的负载电容为15皮或12.5皮,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22皮的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。以上就是石英晶体振荡器的解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-05-24 关键词: 电压 电流 晶振

首页  上一页  1 2 3 4 5 6 7 下一页 尾页
发布文章

技术子站

更多

项目外包