晶振的作用及原理
2021-12-28 15:08:55 責任編輯:東莞市銳訊電子科技有限公司 0
什么是晶振,晶振有什么作用呢?
晶振是石英振蕩器的簡稱,英文名為Crystal,它是時鐘電路中最重要的部件,它的作用是向顯卡、網卡、主板等配件的各部分提供基準頻率,它就像個標尺,工作頻率不穩定會造成相關設備工作頻率不穩定,自然容易出現問題。現在晶振的制造工藝不斷提高,晶振的頻率偏差、溫度穩定性、老化率、密封性等重要技術指標都非常好,現已不容易出現故障,選擇性比較好,國內晶振幾大廠家品牌質量都能保證,型號也齊全。方便大家選擇適合自己的產品型號。
晶振原理:在石英晶體的兩個極板上加一個電場,晶片會產生機械變形,對極板施加機械力使其變形,又會在極板上產生相應的電荷,這叫壓電效應。如果在兩個極板上加上交變的電壓,晶片便會產生機械變形震蕩,同時這種機械震蕩還會產生交變的電場(比較的微小),但是當外加交變的電壓的頻率與晶片固有的頻率(由其形狀和尺寸決定)相等時,機械振動的幅度會加劇,產生交變電場也增大。叫做壓電諧波。即使去掉晶振,電路照樣的能振蕩,并且如果把那兩個電容改成可調電容的話也能得到想要的某個頻率,那還要晶振干什么:晶振、陶瓷諧振槽路、RC振蕩器以及硅振蕩器是適用于微控制器的四種時鐘源。針對具體應用優化時鐘源設計依賴于以下因素:成本、精度和環境參數。RC振蕩器能夠快速啟動,成本也比較低,但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內精度較差,會在標稱輸出頻率的5%至50%范圍內變化;但相對RC振蕩器而言,基于晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數。晶振基本參數簡介:1.CL: 指與晶體元件一起決定負載諧振頻率(FL)的有效外接電容,CL是一個測試條件也是一個使用條件,這個值可在用戶具體使用時根據情況作適當調整,來微調FL的實際工作頻率(也即晶體的制造公差可調整)。但它有一個合適值,否則會給振蕩電路帶來惡化,其值通常采用6pF、10pF、15pF 、20pF、30pF、∝等,其中當CL標為∝時表示其應用在串聯諧振型電路中,不要再加負載電容,并且工作頻率就是晶體的(串聯)諧振頻率Fr。用戶應當注意,對于某些晶體(包括不封裝的振子應用),在某一生產規范既定的負載電容下(特別是小負載電容時),±0.5pF的電路實際電容的偏差就能產生±10×10-6的頻率誤差。因此,負載電容是一個非常重要的訂貨規范指標。2. F0:指晶體元件規范中所指定的頻率,也即用戶在電路設計和元件選購時所希望的理想工作頻率;Fr:指在規定條件下,晶體元件電氣阻抗為電阻性的兩個頻率中較低的一個頻率;FL:指在規定條件下,晶體元件與一負載電容串聯或并聯,其組合阻抗呈現為電阻性時兩個頻率中的一個頻率。3. Rr:指晶體元件在諧振頻率處的等效電阻。
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