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石英晶体振荡器的应用

时间:2016-06-27 10:43来源: 作者: 点击:
1、石英钟走时准、耗电省、经久耐用为其最大年夜长处。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。从石英晶
  1、石英钟走时准、耗电省、经久耐用为其最大年夜长处。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。从石英晶体振荡器道理的示意图中,个中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构成振荡体系,这里石英晶体相当于电感。振荡体系的元件参数肯定了振频率。一般
    
    
    
  Q、C1及C2均为外接元件。别的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。故无法经由过程改变C1或C2的数值来调剂走时精度。但此时我们仍可用加接一只电容C有办法,来改变振荡体系参数,以调剂走时精度。根据电子钟表走时的快慢,调剂电容有两种接法:若走时偏快,则可在石英晶体两端并接电容C,如图4所示。此时体系总电容加大年夜,振荡频率变低,走时减慢。若走时偏慢,则可在晶体歧路中串接电容C。如图5所示。此时体系的总电容减小,振荡频率变高,走时增快。只要经由耐烦的反复实验,就可以调剂走时精度。是以,晶振可用于时钟旌旗灯号产生器。
    2、跟着电视技巧的成长,比来彩电多采取500kHz或503 kHz的晶体振荡器作为行、场电路的振荡源,经1/3的分频获得 15625Hz的行频,其稳定性和靠得住性大年夜为进步。面且晶振价格便宜,改换轻易。
    3、在通信体系产品中,石英晶体振荡器的价值获得了更广泛的表现,同时也获得了更快的成长。很多高机能的石英晶振重要应用于通信收集、无线数据传输、高速数字数据传输等。
    晶振的负载电容
    晶体元件的负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。是指晶振要正常震动所须要的电容。一般外接电容,是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。请求高的场合还要推敲ic输入端的对地电容。应用时一般在给出负载电容值邻近调剂可以获得精确频率。此电容的大年夜小重要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。
    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).就是说负载电容15pf的话,两边个接27pf的差不多了,一般a为6.5~13.5pF
    各类逻辑芯片的晶振引脚可以等效为电容三点式振荡器. 晶振引脚的内部平日是一个反相器, 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 芯片平日是数 M 到数十 随着家庭中电器种类和数量的增加,很多家庭开始自己购买万用表,方便自己。不过很多人不知道数字万用表使用方法 M 欧之间. 很多芯片的引脚内部已经包含了这个电阻, 引脚外部就不消接了. 这个电阻是为了使反相器在振荡初始时处与线性状况, 反相器就如同一个有很大年夜增益的放大年夜器, 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, 振荡频率应当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, 形成一个正反馈以包管电路持续振荡. 在芯片设计时, 这两个电容就已经形成了, 一般是两个的容量相等, 容量大年夜小依工艺和疆土而不合, 但终归是比较小, 不必定合适很宽的频率范围. 外接时大年夜约是数 PF 到数十 PF, 依频率和石英晶体的特点而定. 须要留意的是: 这两个电容串联的值是并联在谐振回路上的, 会影响振荡频率. 当两个电容量相等时, 反馈系数是 0.5, 一般是可以知足振荡前提的, 但假如不易起振或振荡不稳定可以减小输入端对地电容量, 而增长输出端的值以进步反馈量.
    设计推敲事项:
    1.使晶振、外部电容器(假如有)与 IC之间的旌旗灯号线尽可能保持最短。当异常低的电流畅过IC晶振振荡器时,假如线路太长,会使它对 EM
    
    
    
  C、ESD 与串扰产生异常敏感的影响。并且长线路还会给振荡器增长寄生电容。
    2.尽可能将其它时钟线路与频繁切换的旌旗灯号线路安排在远离晶振连接的地位。
    3.当心晶振和地的走线
    4.将晶振外壳接地
    假如实际的负载电容设备欠妥,第一会引起线路参考频率的误差.别的如在发射接收电路上会使晶振的振荡幅度降低(不在峰点),影响混频旌旗灯号的旌旗灯号强度与信噪.
    当波形出现削峰,畸变时,可增长负载电阻调剂(几十K到几百K).要稳定波形是并联一个1M阁下的反馈电阻。
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