石英晶体利用压电效应在电路中用作时间或者频率基准源,为电路提供时钟信号。无论是有源还是无源晶振,它们都有其优缺点。本期,凯擎小妹带大家了解一下有源晶振的五个优势:
无需电路匹配
有源晶振因其内部有独立起振芯片则不受外部电路影响;而无源晶振需要精准匹配外部电容才可以输出电信号。
频率稳定性好
频率的变化量经常用ppm/ppb表示晶体频率会偏离标称频率多少。值越小精度越高。有源晶振中温补晶振TCXO和恒温晶振OCXO的精度较高,最少可达到3ppb。
谐振器的晶片切型经常采用音叉或AT切割:
音叉晶体的温度特性曲线是负二次方程曲线。呈现出以理想室温+25°C为中心的向下抛物线,温度走低或走高都会使频率稳定度变差。
AT切割晶片的晶振调整频差的常见值为0.5ppm, 1ppm, 5ppm, 10ppm, 20ppm, 30ppm等等。
高Q值
每周期损失的能量越低,晶振的频率稳定度也就越高,对应的Q值也就越高。
频率选择范围广
晶体的振动频率和晶片的厚度,面积,切割方式有关。为了提高晶振的频率,无源晶振除了使用小尺寸的晶片,也可以使用泛音晶体。
相比较,有源晶振有多种波形(CMOS, LVDS, HCSL...)可供选择,最高可做到2.1GHz:
低相噪
低噪声晶振主要减少振荡器内部噪声对输出信号的影响,以获得短期频率稳定性的晶体振荡器。噪声会引起输出信号频率的随机起伏:起伏小,稳定度越高。
凯擎小妹建议
预算高选择有源晶振/振荡器,预算低选择无源晶振/谐振器;
应用性能要求:如果是应用产品需要高精度,高端产品,选有源晶振/振荡器;如果应用对频率稳定率要求不高,如玩具等一般消费类电子,更合适选择性价比高的无源晶振/谐振器。
有源晶振/振荡器又可细为时钟振荡器,TCXO温补晶振,VCXO压控振荡器,OCXO恒温晶振,可以实现更宽的温度范围和更高的稳定度。
审核编辑 :李倩
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