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晶振的分类及作用

要长高 来源:金奇林 2023-06-25 17:34 次阅读

晶振(crystaloscillator

晶体振荡器是指将薄片(简称为晶片)从某一方位按方位切割出来,石英晶体谐振器,简称“应时晶体或晶体及晶体振荡”,在包装中加入集成电路以形成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。它的产品般包装在金属外壳中,也包装在玻璃外壳、陶瓷或塑料中。 晶振是电子电路中最常用的电子元件之一,被称为电子设备的心脏。晶体振荡器是电子产品中最常用的部件,从移动电话、计算机到导弹和卫星都需要。作为(准)印刷电路板设计工程师,我们必须掌握晶体振荡的知识。

晶振分类

电子线路中的晶体振荡器分为无源晶振器和有源晶振器。无源晶振器不同于有源晶振器的英文名称。无源晶体振荡器是crystal(晶体),而有源晶体振荡器是oscillator(振荡器)。

无源晶振:无源晶体振动是有两个引脚的无极性元件,产生振动信号需要钟表电路,本身不能振动,因此无源晶体振动的说法不正确。无源晶振信号质量差,通常需要准确匹配外围电路(用于信号匹配的电容器电感器电阻等)。)换不同频率的晶体时,周围的配置电路也需要相应调整。一般建议使用精度高的应时晶体,尽量不要使用精度低的陶瓷晶体。

有源晶振:有源晶体振动有4个引脚,是一个完整的振荡器,除了应时晶体,还有晶体管和阻力元件,所以体积很大。有源晶体振动的包装有四个引脚,分别是VCC(电压)、GND(地面)、OUT(时钟信号输出)和NC(空脚)。有源晶振不需要CPU的内部振动器,信号稳定,质量好,连接方式简单(主要是电源过滤器,通常由电容器和电感构成过滤网络,输出端由小电阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。

晶振作用:

晶振器是钟表电路中最重要的部件,其主要作用是为显卡、网卡、主板等配件的各个部分提供基准频率,它就像一个标尺,工作频率不稳定会导致相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。一般情况下,一般晶体振荡器的绝对精度可达百万分之五十,高精度更高。另一个功能是为系统提供基本的钟表信号。一般情况下,一个系统共享一个晶体振动,便于各部分同步。一些通信系统的基频和射频采用不同的晶体振动,通过电子调节频率保持同步。

晶振电路PCB设计

1.选择合适的位置:晶体振荡器内部是应时晶体。如果不小心掉落或受到未知冲击,应时晶体很容易断裂和损坏。因此,晶体振荡器的放置远离板边,接近MCU的位置布局。

2.接近两个:耦合电容器应尽可能接近晶体振动的电源管脚。如果有多个耦合电容器,根据电源流入方向,依次放置容量值从大到小;晶体振动应尽可能接近MCU。

3.线路短:所有连接晶体振动输入/输出端的导线尽可能短,以减少噪声干扰和分布电容对晶体振动的影响。

4.高度独立:尽量保证晶振周围没有其它部件。防止设备相互干扰,影响钟表和其它信号的质量。晶体振荡周围1mm禁布装置,0.5mm禁布过孔走线,所有晶体振荡下不打过孔(包括地过孔)。

5.壳体应接地:晶振壳体应接地,除防止晶振向外辐射外,还可屏蔽外界干扰。

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