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.為系統提供基本的時鐘信號。
一個系統共用一個晶振,便于各部分保持同步(有些通訊系統的基頻和射頻雖然使用不同的晶振,但是通過電子調頻保持同步)。
2.與鎖相環電路配合使用,以提供系統所需的時鐘頻率(如果不同子系統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來提供)。
結合應用場景中系統的需求,來看需要的是各個參數已定的直接應用的晶振,還是根據調試需求去匹配阻容調試的晶體。
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再串聯一個電容的二端網絡,這個網絡有兩個諧振點,以頻率的高低分,其中較低的頻率是串聯諧振,較高的頻率是并聯諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當的接近,在這個極窄的頻率范圍內,晶振等效為一個電感,所以只要晶振的兩端并聯上合適的電容它就會組成并聯諧振電路。這個并聯諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構成正弦波振蕩電路(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,也因此應用于不同的產品有不同的優勢。
表格1不同振蕩器的特點
既然說晶振是是數字電路的心臟,也因此是數字電路不可能不需要晶振。雖然處處可見無處不在,但筆者將晶振的應用分為常見的六大類:消費電子、智能家居、網絡通信、汽車電子、醫療系統、工業控制。(航天航空產品有著更高的要求,在此不論)
表格2晶振的應用領域一覽
對于表格2的各個應用中,如何選型,標準是什么,我們需要從兩個方面來擴展,分別是一般選型標準,和這些應用領域的具體要求。
一般晶振的基本參數我們在上一篇文章中已然說過,具體到工程師如何設計便是結合晶振的主要參數來看,主要有以下幾個參數:
1、輸出頻率
2、頻率穩定性
振蕩器的穩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中驅動的負載。
最常見的輸出之一是CMOS即以驅動邏輯電平輸入(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,根據參數和具體應用場景選型時一般都要留出一些余量,以保證產品的可靠性。選用規格較高的器件可以進一步降低失效概率。而要使振蕩器的“整體性能”趨于平衡、合理,這就需要權衡諸如穩定度、工作溫度范圍、晶體老化效應、相位噪聲、成本等多方面因素,從成本和產品壽命兩個方面權衡考慮。
總結
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容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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