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元器件知识精选(7)--晶振知识从入门到精通(一)

晶振是电子电路中的常用元件,尤其是在单片机电路中,晶振是非常重要的,只有在晶振提供的稳定时钟脉冲下,单片机才能够稳定工作。虽然现在很多单片机内部已经集成了振荡器电路等,但是,如果想要获得更为精确的时序和定时,外界晶振是必须的。

那么,晶振的工作原理是什么?晶振的参数有哪些?晶振电路怎么设计?晶振的匹配电容怎么计算?

这些知识虽然简单,但是却是必须要掌握的。

EEWORLD下载中心特别整理了晶振专题文集,希望对大家有所帮助。

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元器件知识精选(7)--晶振知识从入门到精通(一) 文档列表

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晶体振荡器的分类
标签:晶体振荡器的分类
积分:1 下载次数:6资源类型:应用文档上传者:justyouandmehr上传时间:2013-09-22
简介:晶体振荡器的分类:石英晶体振荡器是目前精确度和稳定度最高的振荡器,广泛应用于全球定位系统(GPS)和移动通信等各种系统中。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30×30×15 mm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。
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浅析晶体振荡器选型中的几个问题
标签:浅析晶体振荡器选型中的几个问题
积分:1 下载次数:1资源类型:应用文档上传者:nonogugu66上传时间:2013-12-06
简介:        压控晶体振荡器(VCXO)是通过红外加控制电压使振荡效率可变或是可以调制的石英晶体振荡器。VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成,其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容,从而“牵引”石英谐振器的频率,以达到频率调制的目的。那么压控晶体振荡器选型中究竟注意哪些问题呢?
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石英晶体振荡器工作原理和应用
标签:石英晶体振荡器工作原理和应用
积分:1 下载次数:0资源类型:应用文档上传者:solarelec上传时间:2013-12-06
简介:        石英谐振器简称为晶振,它是利用具有压电效应的石英晶体片制成的。这种石英晶体薄片受到外加交变电场的作用时会产生机械振动,当交变电场的频率与石英晶体的固有频率相同时,振动便变得很强烈,这就是晶体谐振特性的反应。
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晶体振荡器选用指南
标签:晶体振荡器选用指
积分:1 下载次数:1资源类型:应用文档上传者:hellopinkgirls上传时间:2013-09-29
简介: 晶体振荡器选用指南选用指南晶体振荡器被广泛应用到军、民用通信电台,微波通信设备,程控电话交换机,无线电综合测试仪,BP机、移动电话发射台,高档频率计数器、GPS、卫星通信、遥控移动设备等。它有多种封装,特点是电气性能规范多种多样。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0.5ppm以上,则需选择数字温补晶振(MCXO)。模拟温补晶振适用于稳定度要求在5ppm~0.5ppm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。频率稳定性的考虑晶体振荡器的主要特性之一是工作温度内的稳定性,它是决定振荡器价格的重要因素。稳定性愈高或温度范围愈宽,器件的价格亦愈高。工业级标准规定的-40~+75℃这个范围往往只是出于设计者们的习惯,倘若-30~+70℃已经够用,那么就不必去追求更宽的温度范围。设计工程师要慎密决定特定应用的实际需要,然后规定振荡器的稳定度。指标过高意味着花钱愈多。晶体老化是造成频率变化的又一重要因素。根据目标产品的预期寿命不同,有多种方法可以减弱这种影响。晶体老化会使输出频率按照对数曲线发生变化,也就是说在产品使用的第一年,这种现象才最为显著。例如,使用10年以上的晶体,其老化速度大约是第一年的3倍。采用特殊的晶体加工工艺可以改善这种情况,也可以采用调节的办法解决,比如,可以在控制引脚上施加电压(即增加电压控制功能)等。与稳定度有关的其他因素还包括电源电压、负载变化、相位噪声和抖动,这些指标应该规定出来。对于工……
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低频晶体振荡器的简单应用
标签:晶体振荡器
积分:1 下载次数:0资源类型:应用文档上传者:froglucky上传时间:2013-09-20
简介:多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器,也称矩形波发生器。"多谐"指矩形波中除了基波成分外,还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态。在工作时,电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换,由此产生矩形波脉冲信号,常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
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晶体振荡器,晶体谐振器
标签:晶振
积分:1 下载次数:2资源类型:应用文档上传者:lamas上传时间:2013-09-29
简介: 晶体振荡器,晶体谐振器,晶振……
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晶体振荡器的应用
标签:晶体振荡器的应用
积分:1 下载次数:0资源类型:应用文档上传者:lamaba上传时间:2013-09-29
简介: 晶体振荡器的应用晶体振荡器的应用1引言   石英晶体作为滤波、振荡元件已广泛应用在广播通讯、电子测量、航空、航天等方面。其发展历史只有短短几十年,美国是发展石英晶体最早的国家,而像CORNIGN这样的老牌公司也只是在1941年才注册成立。最近一、二十年来,由于PCS、GSM、GPS、PDC、CDMA等诸多移动通讯技术的需求,石英晶体振荡器中的石英晶体谐振器不再是单一元件,它已发展成为组件,而且几乎全部以集成化、全集成化、全数字化形式展现出来,体积比过去缩小了数倍乃至数十倍。2晶体振荡器的组成和分类2.1晶体振荡器的组成    晶体振荡器由晶体振荡电路和输出电路两部分构成。2.1.1振荡电路   晶体振荡器电路分为并联晶体振荡电路和串联晶体振荡电路,常用并联晶体振荡电路。晶体工作在串联谐振频率ωS和并联谐振频率ωP之间,即呈现感抗。而振荡性能的优劣由晶体的品质、切割取向、振子结构及振荡电路共同决定。图1为AT切割和SC切割的频率温度特性曲线。可以看出,SC切割有高的静态和动态f-t稳定性、良好的老化率和相位噪声,但缺点是频率牵引灵敏度低、成本高。 [pic]   常用的振荡电路如图2所示。它采用最稳定的一种电容反馈三点式振荡器(称作克拉泼振荡电路)。与考必兹振荡电路不同的是电感支路有个电容器,此电容器可使三极管与回路间的耦合减弱,即减小了三极管对回路的影响,提高了振荡电路的频率稳定性。图3是其等效电路。电路的环路增益等于二极管跨导、谐振电路等效并联电阻和反馈系数之积。反馈系数为Cf=C1/C2,Cf值偏大时,环路增益大,易起振。Cf值过大时,振荡稳定性会变差。 [pic]   Cf值偏小时,振……
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免费----选择合适的晶体振荡器
标签:选择合适的晶体振荡器
积分:1 下载次数:0资源类型:应用文档上传者:jujuyaya222上传时间:2013-09-29
简介: 免费----选择合适的晶体振荡器,选择合适的晶体振荡器……
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晶振设计电路中文版
标签:晶体振荡电路设计中文
积分:1 下载次数:14资源类型:应用文档上传者:mamselc上传时间:2013-09-29
简介: 晶体振荡电路设计中文版在该应用手册中,我们将讨论我们推荐给您的晶振电路设计方案,并解释电路中的各个元器件 的具体作用,并且在元器件数值的选择上提供指导。最后,就消除晶振不稳定和起振问题,我们还 将给出一些建议措施。图 1. 晶振等效电路.图 2. 晶振的电抗频谱线.图1所示为晶振等效电路。R为ESR(串联等效阻抗)。L和C分别是晶振等效电感和等效电容。CP 是晶振的伴生电容,其极性取决于晶振的极性。图2所示为晶振的电抗频谱线。当晶振在串联谐振状 态下工作时,线路表现为纯阻性,感抗等于容抗(XL = XC)。串联谐振频率由下式给出fS =1 2π LC当晶振工作在并联谐振模式时,晶振表现为感性。该模式的工作频率由晶振的负载决定。对于 并联谐振状态的晶振,晶振制造商应该指定负载电容CL。在这种模式下,振动频率由下式给出fa = 2π L1 CLCP CL + CP 晶振振荡电路设计-2-应用手册在并联谐振模式下,电抗线中fs到fa的斜线区域内,通过调整晶振的负载,如图2,晶振都可以 振荡起来。MX-COM所有的晶振电路都推荐使用并联谐振模式的晶振。 图3所示为推荐的晶振振荡电路图。这样的组成可以使晶振处于并联谐振模式。反相器在芯片内 体现为一个AB型放大器,它将输入的电量相移大约180° 后输出;并且由晶振,R1,C1和C2组成的 π型网络产生另外180°的相移。所以整个环路的相移为360°。这满足了保持振荡的一个条件。其它的 条件,比如正确起振和保持振荡,则要求闭环增益应≥1。 反相器附近的电阻Rf产生负反馈,它将反相器设定在中间补偿区附近,使反相器工作在高增益 线性区域。电阻值很高,范围通常在500K ~2M内。MXCOM的有些芯片内置有电阻,对于具体 的芯片,请参考其外部元器件选用说明书。图 3. 晶振电路对晶振来讲,C1 和 C2 组成负载……
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有源晶振的管脚接法简介
标签:有源晶振的管脚接法简介
积分:0 下载次数:14资源类型:应用文档上传者:tyw上传时间:2013-12-10
简介:有源晶振的管脚接法简介
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32K晶体原理及匹配电容说明
标签:晶体原理及匹配电容说
积分:1 下载次数:8资源类型:应用文档上传者:nkyqsl上传时间:2013-09-29
简介: 32K晶体原理及匹配电容说明关于晶振的一些知识1. 我发现在使用晶振时会和它并一个电阻,一般 1M 以上,我把它去掉, 板子仍可正常工作,请问这个电阻有什么用?可以不用吗?这个电阻是反馈电阻,是为了保证反相器输入端的工作点电压在 VDD/2,这 样在振荡信号反馈在输入端时,能保证反相器工作在适当的工作区。虽然你去掉 该电阻时,振荡电路仍工作了。但是如果从示波器看振荡波形就会不一致了,而 且可能会造成振荡电路因工作点不合适而停振。所以千万不要省略此电阻。2.单片机晶振的两个电容的作用这两个电容叫晶振的负载电容,分别接在晶振的两个脚上和对地的电容, 一般在几十皮发。它会影响到晶振的谐振频率和输出幅度,一般订购晶振 时候供货方会问你负载电容是多少。 晶振的负载电容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C 式中 Cd,Cg 为分别接在晶 振的两个脚上和对地的电容,Cic(集成电路内部电容)+△C(PCB 上电容) 经验值为 3 至 5pf. 各种逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器. 晶振引脚的 内部通常是一个反相器, 或者是奇数个反相器串联. 在晶振输出引脚 XO 和晶振输入引脚 XI 之间用一个电阻连接, 对于 CMOS 芯片通常是数 M 到数十 M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部 就不用接了. 这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状态, 反相 器就如同一个有很大增益的放大器, 以便于起振. 石英晶体也连接在晶振 引脚的输入和输出之间, 等效为一个并联谐振回路, 振荡频率应该是石英 晶体的并联谐振频率. 晶体旁边的两个电容接地, 实际上就是电容三点式 电路的分压电容, 接地点就是分压点. 以接地点即分压点为参考点, 振荡 引脚的输入和输出是反相的, 但从并联谐振回路即石英晶体两端来看, 形 成一个正反馈以保证电路持续振荡. 在芯片设计时, 这两……
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晶体及其负载电容选择
标签:晶体及其负载电容选择
积分:1 下载次数:4资源类型:应用文档上传者:fufu1015上传时间:2013-12-23
简介:晶体及其负载电容选择
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无源晶体与有源晶振的区别
标签:晶体晶振
积分:1 下载次数:2资源类型:应用文档上传者:baidu_linker上传时间:2013-09-29
简介: 晶体晶振无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法: 1、无源晶体――无源晶体需要用 DSP 片内的振荡器,在 datasheet 上有建议的 连接方法。无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振 电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压 要求的 DSP,而且价格通常也较低,因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶 体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶体相对于晶振而言其缺陷 是信号质量较差,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需要做相应的调整。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警惕。 2、有源晶振――有源晶振不需要 DSP 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(主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的 PI 型滤波网络,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。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。 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。对于时序要求敏感的应用,个人认为还是有源 的晶振好,因为可以选用比较精密的晶振,甚至是高档的温度补偿晶振。有些 DSP 内部没有起振电路,只能使用有源的晶振,如 TI 的 6000 系列等。有源晶振 相比于无源晶体通常体积较大, 但现在许多有源晶振是表贴的, 体积和晶体相当, 有的甚至比许多晶体还要小。 几点注意事项: 1、需要倍频的 DSP 需要配置好 PLL 周边配置电路,主要是隔离和滤波; 2、20MHz 以下的晶体晶振基本上都是基频的器件,稳定度好,20MHz 以上的大多 是谐波的(如 3 次谐波、5 次谐波等等),稳定度差,因此强烈建议使用低频的 器件,毕竟倍频用……
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石英晶体原理详解
标签:石英晶体原理详解
积分:1 下载次数:3资源类型:应用文档上传者:nkyqsl上传时间:2014-03-05
简介:详细讲解石英晶体原理,分类,工艺和应用.希望能给大家一点帮助。
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无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法
标签:无源晶体有源晶振
积分:1 下载次数:1资源类型:技术书籍上传者:空气上传时间:2013-08-22
简介:无源晶体与有源晶振的区别、应用范围及用法
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常用无源晶振封装尺寸及实物图
标签:常用无源晶振封装尺寸及实物图
积分:0 下载次数:10资源类型:应用文档上传者:tyw上传时间:2013-12-10
简介:常用无源晶振封装尺寸及实物图

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