晶振波形不是正弦波_晶振的分类及其应用
晶振分類雖然多種多樣(可以在電子元器件采購平臺億配芯城上查看分類),但是晶振的作用無非是以下2種:
1.為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。
一個系統(tǒng)共用一個晶振,便于各部分保持同步(有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻雖然使用不同的晶振,但是通過電子調(diào)頻保持同步)。
2.與鎖相環(huán)電路配合使用,以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率(如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號,可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供)。
結(jié)合應(yīng)用場景中系統(tǒng)的需求,來看需要的是各個參數(shù)已定的直接應(yīng)用的晶振,還是根據(jù)調(diào)試需求去匹配阻容調(diào)試的晶體。
在以前的文章中,也說明了,晶振在電氣上可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò),這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點,以頻率的高低分,其中較低的頻率是串聯(lián)諧振,較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?#xff0c;在這個極窄的頻率范圍內(nèi),晶振等效為一個電感,所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路(如圖1)。
圖1晶振等效電路
所以,振蕩器的實質(zhì)都是一樣的。就像玩樂高一樣,不同的配置和組合決定了振蕩器不同的參數(shù)和特點。如表一之中的五種振蕩器便在精度、EMI特性、敏感溫濕度、功耗等不一樣,也因此應(yīng)用于不同的產(chǎn)品有不同的優(yōu)勢。
表格1不同振蕩器的特點
既然說晶振是是數(shù)字電路的心臟,也因此是數(shù)字電路不可能不需要晶振。雖然處處可見無處不在,但筆者將晶振的應(yīng)用分為常見的六大類:消費電子、智能家居、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子、醫(yī)療系統(tǒng)、工業(yè)控制。(航天航空產(chǎn)品有著更高的要求,在此不論)
表格2晶振的應(yīng)用領(lǐng)域一覽
對于表格2的各個應(yīng)用中,如何選型,標(biāo)準(zhǔn)是什么,我們需要從兩個方面來擴(kuò)展,分別是一般選型標(biāo)準(zhǔn),和這些應(yīng)用領(lǐng)域的具體要求。
一般晶振的基本參數(shù)我們在上一篇文章中已然說過,具體到工程師如何設(shè)計便是結(jié)合晶振的主要參數(shù)來看,主要有以下幾個參數(shù):
1、輸出頻率
2、頻率穩(wěn)定性
振蕩器的穩(wěn)定性可簡單地表述為:由于某些原因引起的頻率變化除以中心頻率。(即:穩(wěn)定性=頻率變化÷中心頻率)
3、工作溫度范圍
4、輸入電壓和功率
5、輸出波形
要選擇輸出波形以匹配振蕩器將在系統(tǒng)中驅(qū)動的負(fù)載。
最常見的輸出之一是CMOS即以驅(qū)動邏輯電平輸入(GND-VDD之間的方波)。差分方波(有兩個180°異相輸出、快速上升/下降時間、抖動小)通常在高于約100MHz的較高頻率時使用。
LVPECL和LVDS是最通用的類型。如果振蕩器用于驅(qū)動RF組件、如混頻器或其它具有50Ω輸入阻抗的器件,則通常會指定某個功率級別的正弦波輸出。
6、封裝尺寸和外形
總體來說,根據(jù)參數(shù)和具體應(yīng)用場景選型時一般都要留出一些余量,以保證產(chǎn)品的可靠性。選用規(guī)格較高的器件可以進(jìn)一步降低失效概率。而要使振蕩器的“整體性能”趨于平衡、合理,這就需要權(quán)衡諸如穩(wěn)定度、工作溫度范圍、晶體老化效應(yīng)、相位噪聲、成本等多方面因素,從成本和產(chǎn)品壽命兩個方面權(quán)衡考慮。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的晶振波形不是正弦波_晶振的分类及其应用的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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