無源晶振與有源晶振的作用
石英晶振也有分為好多種,普通石英晶振,有源晶振,壓控晶體振蕩器,溫補(bǔ)晶振,恒溫晶振等。在電子學(xué)上,通常將含有晶體管元件的電路稱作“有源電路”(如有源音箱、有源濾波器等),而僅由阻容元件組成的電路稱作“無源電路”。電腦中的晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振的英文名稱不同,無源晶振為crystal(晶體),而有源晶振則叫做oscillator(振蕩器)。無源晶振是有2個(gè)引腳的無極性元件,需要借助于時(shí)鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信號(hào),自身無法振蕩起來;有源晶振有4只引腳,是一個(gè)完整的振蕩器,其中除了石英晶體外,還有晶體管和阻容元件,因此體積較大。
有源晶振型號(hào)眾多,而且每一種型號(hào)的引腳定義都有所不同,接法也不同,下面我介紹一下有源晶振引腳識(shí)別,以方便大家
有個(gè)點(diǎn)標(biāo)記的為1腳,按逆時(shí)針(管腳向下)分別為2、3、4。
有源晶振通常的用法:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓。
有源晶振不需要處理器的內(nèi)部振蕩器,信號(hào)質(zhì)量好,比較穩(wěn)定,而且連接方式相對(duì)簡單(主要是做好電源濾波,通常使用一個(gè)電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò),輸出端用一個(gè)小阻值的電阻過濾信號(hào)即可如下圖),不需要復(fù)雜的配置電路。相對(duì)于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信號(hào)電平是固定的,需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差,而且價(jià)格高。
有源晶振是右石英晶振組成的,石英晶片之所以能當(dāng)為振蕩器使用,是基于它的壓電效應(yīng):在晶片的兩個(gè)極上加一電場(chǎng),會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形;在石英晶片上加上交變電壓,晶體就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),同時(shí)機(jī)械變形振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng),雖然這種交變電場(chǎng)的電壓極其微弱,但其振動(dòng)頻率是十分穩(wěn)定的。當(dāng)外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率(由晶片的尺寸和形狀決定)相等時(shí),機(jī)械振動(dòng)的幅度將急劇增加,這種現(xiàn)象稱為“壓電諧振”。
壓電諧振狀態(tài)的建立和維持都必須借助于振蕩器電路才能實(shí)現(xiàn)。圖3是一個(gè)串聯(lián)型振蕩器,晶體管T1和T2構(gòu)成的兩級(jí)放大器,石英晶體XT與電容C2構(gòu)成LC電路。在這個(gè)電路中,石英晶體相當(dāng)于一個(gè)電感,C2為可變電容器,調(diào)節(jié)其容量即可使電路進(jìn)入諧振狀態(tài)。該振蕩器供電電壓為5V,輸出波形為方波。
有源晶振型號(hào)縱多,而且每一種型號(hào)的引腳定義都有所不同,接發(fā)也不同,下面我介紹一下有源晶振引腳識(shí)別,以方便大家
有個(gè)點(diǎn)標(biāo)記的為1腳,按逆時(shí)針(管腳向下)分別為2、3、4。
有源晶振通常的用法:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓。
有源晶振不需要DSP的內(nèi)部振蕩器,信號(hào)質(zhì)量好,比較穩(wěn)定,而且連接方式相對(duì)簡單(主要是做好電源濾波,通常使用一個(gè)電容和電感構(gòu)成的PI型濾波網(wǎng)絡(luò),輸出端用一個(gè)小阻值的電阻過濾信號(hào)即可),不需要復(fù)雜的配置電路。相對(duì)于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信號(hào)電平是固定的,需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差,而且價(jià)格高。
有源晶振是右石英晶體組成的,石英晶片之所以能當(dāng)為振蕩器使用,是基于它的壓電效應(yīng):在晶片的兩個(gè)極上加一電場(chǎng),會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形;在石英晶片上加上交變電壓,晶振就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),同時(shí)機(jī)械變形振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng),雖然這種交變電場(chǎng)的電壓極其微弱,但其振動(dòng)頻率是十分穩(wěn)定的。當(dāng)外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率(由晶片的尺寸和形狀決定)相等時(shí),機(jī)械振動(dòng)的幅度將急劇增加,這種現(xiàn)象稱為“壓電諧振”。
壓電諧振狀態(tài)的建立和維持都必須借助于振蕩器電路才能實(shí)現(xiàn)。
石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度可達(dá)10^-9/日,甚至10^-11。例如10MHz的振蕩器,頻率在一日之內(nèi)的變化一般不大于0.1Hz。因此,完全可以將晶體振蕩器視為恒定的基準(zhǔn)頻率源(石英表、電子表中都是利用石英晶體來做計(jì)時(shí)的基準(zhǔn)頻率)。從PC誕生至現(xiàn)在,主板上一直都使用一顆14.318MHz的石英晶體振蕩器作為基準(zhǔn)頻率源。主板上除了這顆14.318MHz的晶振,還能找到一顆頻率為32.768MHz的晶振,它被用于實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)電路中,顯示精確的時(shí)間和日期
方形有源晶振引腳分布:
1、正方的,使用DIP-8封裝,打點(diǎn)的是1腳。
1-NC; 4-GND; 5-Output; 8-VCC
2、長方的,使用DIP-14封裝,打點(diǎn)的是1腳。
1-NC; 7-GND; 8-Output; 14-VCC
BTW:
1、電源有兩種,一種是TTL,只能用5V,一種是HC的,可以3.3V/5V
2、邊沿有一個(gè)是尖角,三個(gè)圓角,尖角的是一腳,和打點(diǎn)一致。
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