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晶振究竟是如何起振的?(文末免费送福利)

华秋商城 来源:未知 2023-03-11 01:00 次阅读
在我们生存的世界,万物运动不止。从宇宙太阳系,到一个人、一个元器件等,都以各种形式时刻运行着。但问题来了,万物运动的原动力是什么呢?

此外省略一万字...

emmm...要不先来个简单的,先搞懂搞懂晶振起振的原动力。

01是谁?先敲动晶振的“心”?晶振是电路中可以提供高度稳定时钟信号的元器件。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步,一起“干大事”。比如在我们常用的计算机系统中,晶振可比喻为各板卡的“心跳”发生器,如果主卡的“心跳”出现问题,必定会使其他各电路出现故障。人体的心跳搏动,离不开血液。晶振也是一样,离不开电流。所以简单来说,晶振起振的原动力是——,我们需要把一个晶振放在完整的电路中,并给电路供上电,产生回路电流,晶振自此开始稳定有节奏的“跳动”。e4ba5206-bf63-11ed-bfe3-dac502259ad0.gif

晶振在红绿灯系统提供时钟信号

当然,这个起振回路也是有讲究的(有源晶振内嵌起振回路,无源晶振需外接起振回路),它需要遵循“巴克毫森稳定性准则”

02什么是巴克毫森稳定性准则?巴克豪森稳定性准则,由德国物理学家巴克豪森(Heinrich Georg Barkhausen)于1921年提出的准则——电子振荡器系统信号由输入到输出再反馈到输入的相差为360°,且环路增益≥1,为振荡器起振的必要条件。一个简单振荡器想产生周期性的振荡,通常是以电压形式的输出,在持续不断地输出的同时,需要加入放大器以产生持续的反馈给到输入,由于放大器本身的输出在高频时相移太大会使整个反馈变成正的,从而产生振荡。

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负反馈系统当环路增益1时,说明输入信号在环路中逛一圈后又送到输入端,信号幅度比原来更大。相位为360°,说明输入信号在电路中逛一圈后,相位与原本的输入信号完全相同,因此输入信号被完美的加强了。两者结合,信号经过反复放大后不断增大,当环路中的信号幅度增大到一定程度后,振荡器中的有源器件(晶振电路中的反相器)存在的非线性会限制幅度的继续增加,使得振荡器的输出达到稳定。通俗说就是振荡的幅值肯定超不过电源电压。

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03如何判断晶振是否起振?1、用示波器看波形用示波器看波形是最直接的方法。因晶振波形的占空比为50%,所以测得的平均电压为1/2Vcc左右。

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8MHz晶振的正常波形晶振波形一般是正弦波或者方波,当输出波形是方波时,一般上升沿比较陡峭,且包含了较多的高频信号,这个时候就要保证测试的带宽足够,理论值是带宽是被测信号频率的2倍,实际测试方波时带宽应该是被测信号频率的10倍。除了带宽之外,在测试晶振时,还有一点应该重点注意:晶振对电容负载较敏感,探头电容相对较大,相当于一个很重的负载并联在晶振电路中,容易导致电路停振而得不出正确的测量结果。所以在进行晶振测试的时候,需要保证足够的带宽和较小的输入电容。2、用数字万用表的电压档测电压无源晶振具备两个管脚:频率输入脚与频率输出脚。若晶振已经起振,说明这两个管脚之间必然存在电压差,这样才会有流经的电流对晶片产生激励功率。所以,我们可以用万用表的直流电压档,测量晶振两个引脚的电压。起振的时候,晶振两端的电压一般为芯片供电电压Vcc的一半。但这里要注意,若芯片不良,则无法捕捉到晶振正在提供给它的正确的时钟信号。在这种情况之下,我们容易对晶振是否起振做出误判。3、使用频率计测试使用频率计测量晶振频率输出脚位时,若有正常的波形(常见为方波,温补晶振有削峰正弦波输出)或正常频率信号输出,则可视为该晶振已经正常起振。最后,听声音判断晶振是否起振的方法,并不可靠。因为晶体的振荡频率远超人耳能够听见的频率上限,有时能够听到反而是有问题的,说明晶体质量不佳,更多的时候,正常工作的晶体是不会发出任何人耳能听到的声音的,有时声音来自外电路元件。晶振是电路中必不可少的电子元器件,主要有无线数据传输和计时两种用途。但我国晶振行业起步较晚,目前国产晶振以中低端晶振产品为主,高端晶振主要依靠国外进口。随着国内5G新能源产业的迅速发展,国内晶振需求量快速增长,国内厂商正奋力追赶,加快国产替代进程。泰艺晶振,便是其一。泰艺电子,是一家专业石英频率控制组件制造商,主要产品包括「石英振荡子」、「石英振荡器」、「压控石英振荡器」、「温度补偿石英振荡器」,并且是台湾唯一拥有生产「恒温控制石英振荡器」技术的制造商。更值得高兴的是,华秋商城已成为泰艺电子授权代理商,广大客户现可通过华秋商城购买泰艺系列产品!e53d95ee-bf63-11ed-bfe3-dac502259ad0.png>>点击进入泰艺晶振专区最后,送上一波晶振福利!1)优惠券免费领!华秋商城20元无门槛优惠券,20元/35元/150元满减优惠券,免费领取!领完再购买晶振超实惠!e54542e4-bf63-11ed-bfe3-dac502259ad0.pnge552a13c-bf63-11ed-bfe3-dac502259ad0.png点击图片领取优惠券2)泰艺样品免费拿!10款泰艺晶振样品免费申领,免费样品数量有限,想要的赶紧申请吧!>>进入泰艺领样专区3)办公礼盒免费赠!凡活动期间内下单泰艺晶振,累计金额前3名可免费获得定制办公礼盒1份!活动时间为2023年3月7日至2023年3月21日。

办公礼盒领取方式:加小助理微信,提供订单截图凭证,即可领取。

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●一图搞懂有源晶振和无源晶振的12点区别

为什么电脑主板晶振多采用14.318MHz和32.768KHz ?

●神奇的压电效应:如何通过按压一块石英来发电?

e59e4178-bf63-11ed-bfe3-dac502259ad0.pnge5ab6cea-bf63-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg 关注我,获取更多电子干货!e5b0b736-bf63-11ed-bfe3-dac502259ad0.png


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