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晶體諧振器與晶體振蕩器的區(qū)別
1,晶體振蕩器的厚度總是高于晶體諧振器。因?yàn)榫w振蕩器內(nèi)部直接置入起振芯片,無(wú)需外部元器件幫助起振,自身可以直接起振。
2,由于晶體振蕩器可以依靠自身起振,因此在電子行業(yè)歸類為主動(dòng)元器件,而晶體諧振器需要依靠外部電容電阻起振,稱之為被動(dòng)元器件。
3,晶體振蕩器種類復(fù)雜繁多,可分為以下幾種:普通振蕩器(SPXO);溫補(bǔ)振蕩器(TCXO);壓控振蕩器(VCXO),壓控溫補(bǔ)振蕩器(VC-TCXO);恒溫振蕩器(OCXO)。而晶體諧振器只有一種,就是自身。
4,晶體振蕩器的精度高于晶體諧振器,因此兩者論性能穩(wěn)定度,莫屬晶體振蕩器出眾。晶體振蕩器中的溫補(bǔ)振蕩器較高精度可達(dá)到0.5ppm,晶體諧振器較高精度只能做到5ppm,且為DIP封裝,SMD封裝較高精度僅僅只有10PPM。
5,無(wú)疑,晶體振蕩器的成本高于晶體諧振器。
其次,晶體與晶振弄混會(huì)導(dǎo)致哪些誤會(huì)。從上文的分析中我們可以得出結(jié)論,被動(dòng)與主動(dòng)的焊接電路是完全不同的,因晶體振蕩器無(wú)需外接電容,晶體諧振器需外接電容電阻,如若兩者混淆采購(gòu),電路將無(wú)法正常起振。
什么是晶振
根據(jù)石英晶體的壓電效應(yīng),我們可以把它等效為一個(gè)電磁振蕩回路,即諧振回路。他們的機(jī)電效應(yīng)不斷轉(zhuǎn)換,由電感和電容組成的諧振回路是電場(chǎng)-磁場(chǎng)的不斷轉(zhuǎn)換。
在電路中的應(yīng)用實(shí)際上是把它當(dāng)作一個(gè)高 Q 值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小,即 Q 值非常高,做振蕩器用時(shí),可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩,作濾波器用,可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。
晶振的工作原理
晶振是石英振蕩器的簡(jiǎn)稱,英文名為Crystal,它是時(shí)鐘電路中重要的部件,它的作用是向顯卡、網(wǎng)卡、主板等配件的各部分提供基準(zhǔn)頻率,它就像個(gè)標(biāo)尺,工作頻率不穩(wěn)定會(huì)造成相關(guān)設(shè)備工作頻率不穩(wěn)定,自然容易出現(xiàn)問(wèn)題。由于制造工藝不斷提高,現(xiàn)在晶振的頻率偏差、溫度穩(wěn)定性、老化率、密封性等重要技術(shù)指標(biāo)都很好,已不容易出現(xiàn)故障,但在選用時(shí)仍可留意一下晶振的質(zhì)量。晶振在應(yīng)用具體起到什么作用微控制器的時(shí)鐘源可以分為兩類:基于機(jī)械諧振器件的時(shí)鐘源,如晶振、陶瓷諧振槽路;RC(電阻、電容)振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置,適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡(jiǎn)單的分立RC振蕩器?;诰д衽c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(shù)。RC振蕩器能夠快速啟動(dòng),成本也比較低,但通常在整個(gè)溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)精度較差,會(huì)在標(biāo)稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化。但其性能受環(huán)境條件和電路元件選擇的影響。需認(rèn)真對(duì)待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。
晶體振蕩器的電路
晶體振蕩器電路通過(guò)從石英諧振器獲取電壓信號(hào),對(duì)其進(jìn)行放大并將其反饋回諧振器來(lái)維持振蕩。石英的膨脹和收縮速率是諧振頻率,由晶體的切割和尺寸決定。當(dāng)產(chǎn)生的輸出頻率的能量與電路中的損耗匹配時(shí),可以維持振蕩。
振蕩器晶體具有兩個(gè)導(dǎo)電板,在它們之間夾有一塊石英片或音叉。在啟動(dòng)期間,控制電路會(huì)將晶體置于不穩(wěn)定的平衡狀態(tài),并且由于系統(tǒng)中的正反饋,因此任何微小的噪聲被放大,增加振蕩。晶體諧振器也可以看作是該系統(tǒng)中的高頻率選擇濾波器:它僅使諧振頻帶周圍的頻率范圍很窄,從而使其他所有信號(hào)衰減。只有諧振頻率有效。當(dāng)振蕩器放大從晶體發(fā)出的信號(hào)時(shí),晶體頻帶中的信號(hào)變得更強(qiáng),主導(dǎo)了振蕩器的輸出。石英晶體的窄共振帶濾除了所有不需要的頻率。