如果忽視它讓你後悔莫及的小核心——晶振
發布時間:2013-12-14 責任編輯:mikeliu
晶jing振zhen,雖sui然ran在zai板ban子zi上shang並bing不bu起qi眼yan,然ran而er在zai數shu字zi電dian路lu裏li,它ta卻que像xiang整zheng個ge電dian路lu的de心xin髒zang。數shu字zi電dian路lu的de所suo有you工gong作zuo都dou離li不bu開kai時shi鍾zhong,晶jing振zhen的de好hao壞huai,晶jing振zhen電dian路lu設she計ji的de好hao壞huai,會hui影ying響xiang到dao整zheng個ge係xi統tong的de穩wen定ding性xing。所suo以yi更geng多duo的de了le解jie晶jing振zhen,選xuan擇ze好hao係xi統tong使shi用yong的de晶jing振zhen,對dui數shu字zi電dian路lu來lai說shuo是shi決jue定ding成cheng敗bai的de第di一yi步bu。
我wo們men目mu前qian常chang說shuo的de晶jing振zhen都dou是shi石shi英ying晶jing體ti振zhen蕩dang器qi或huo者zhe石shi英ying晶jing體ti諧xie振zhen器qi的de簡jian稱cheng。他ta們men都dou是shi利li用yong石shi英ying晶jing體ti的de壓ya電dian效xiao應ying製zhi作zuo而er成cheng。在zai石shi英ying晶jing體ti的de兩liang個ge電dian極ji上shang施shi加jia電dian場chang會hui使shi晶jing體ti產chan生sheng機ji械xie變bian形xing,反fan之zhi,如ru果guo在zai晶jing體ti兩liang側ce施shi加jia機ji械xie壓ya力li就jiu會hui在zai晶jing體ti上shang產chan生sheng電dian場chang。並bing且qie,這zhe兩liang種zhong現xian象xiang是shi可ke逆ni的de。利li用yong這zhe種zhong特te性xing,在zai晶jing體ti的de兩liang側ce施shi加jia交jiao變bian電dian壓ya,晶jing片pian就jiu會hui產chan生sheng機ji械xie振zhen動dong,同tong時shi產chan生sheng交jiao變bian電dian場chang。這zhe種zhong震zhen動dong和he電dian場chang一yi般ban都dou很hen小xiao,但dan是shi在zai某mou個ge特te定ding頻pin率lv下xia,振zhen幅fu會hui明ming顯xian加jia大da,這zhe就jiu是shi壓ya電dian諧xie振zhen,和he我wo們men常chang見jian到dao的deLC回路諧振有些類似。

而當LCR這個支路發生串聯諧振的時候,其串聯諧振頻率為fs,其計算公式和普通的串聯諧振計算公式一樣: 當頻率繼續提高,高於fs時,LCR支路呈感性,這樣和C0產生並聯諧振,並聯諧振頻率fp,其計算公式為: 其中由於晶振的特性,C遠小於C0,所以fp和fs的(de)值(zhi)非(fei)常(chang)接(jie)近(jin)。通(tong)過(guo)電(dian)抗(kang)頻(pin)率(lv)特(te)性(xing)曲(qu)線(xian)圖(tu)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)來(lai),在(zai)這(zhe)個(ge)狹(xia)窄(zhai)的(de)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)內(nei),晶(jing)振(zhen)整(zheng)體(ti)表(biao)現(xian)出(chu)感(gan)性(xing),這(zhe)樣(yang)隻(zhi)需(xu)要(yao)在(zai)晶(jing)振(zhen)外(wai)部(bu)並(bing)聯(lian)合(he)適(shi)的(de)電(dian)容(rong),就(jiu)可(ke)以(yi)組(zu)成(cheng)並(bing)聯(lian)諧(xie)振(zhen)電(dian)路(lu)。然(ran)後(hou)把(ba)這(zhe)個(ge)並(bing)聯(lian)諧(xie)振(zhen)電(dian)路(lu)加(jia)到(dao)負(fu)反(fan)饋(kui)電(dian)路(lu)中(zhong)就(jiu)可(ke)以(yi)構(gou)成(cheng)正(zheng)弦(xian)波(bo)振(zhen)蕩(dang)電(dian)路(lu)。這(zhe)個(ge)合(he)適(shi)的(de)電(dian)容(rong)就(jiu)是(shi)晶(jing)振(zhen)的(de)負(fu)載(zai)電(dian)容(rong)。
有些芯片會把Rf和R1集ji成cheng到dao器qi件jian中zhong,這zhe樣yang就jiu降jiang低di了le電dian路lu設she計ji的de難nan度du。,並bing且qie保bao證zheng了le係xi統tong的de穩wen定ding性xing。晶jing振zhen的de重zhong要yao參can數shu就jiu是shi負fu載zai電dian容rong,選xuan擇ze與yu負fu載zai電dian容rong相xiang等deng的de電dian容rong並bing聯lian,能neng保bao證zheng晶jing振zhen工gong作zuo在zai額e定ding頻pin率lv。假jia如ru晶jing振zhen的de負fu載zai電dian容rong是shi15pf,那麼C1、C2我們可以選擇30pf,考慮到芯片管腳電容和PCB走線電容的影響,這個取值也可以適當減小,27pf,22pf一般也能正常工作。在滿足起震要求的情況下,C1、C2可以選擇的盡量小,這樣可以加快晶振的起震時間。需要注意的是,有些晶振廠商會直接提供C1、C2的推薦值,而不是給出負載電容,所以在實際使用的時候還是要根據使用的具體型號去和廠家確認。
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jingzhenchuleyadianxiaoyingyiwai,haiyouyigebunengbeihulvedetexing,jiushiwenpiao。jingzhendezhendangpinlvhuisuizhehuanjingwendudebianhuafashengweixiaodepianyi,zheshijingzhenguyoudetexing。zhengshiyouyuwenpiaodecunzai,putongjingzhendejingduhennanzuodehengao,changjiandejingzhenjingduduowei40ppm,20ppm,很難做到10ppmyixia。zhezhongjingduzaiyixieduijingzhenjingduyaoqiubugaodechanghe,ruweichuliqideshizhongshurudeng,wanquannenggoumanzuxuqiu。danshizaiwuxiantongxin,fengwoyingyong,guangbodianshidengyingyonglingyu,xuyaoshizhongjingquetongbu,putongjingzhenjiuhennanmanzuxitongxuqiule。weilejiejuewenpiaodailaideyingxiang,xitongjiuyaoxuanzejingdugenggaodewenbujingzhenhuozhehengwenjingzhen。wenbujingzhenshitongguoganyinghuanjingwendu,ranhoujiangwenduxinxizhuanhuanchengkongzhiliangkongzhijingzhendeshuchupinlv。xianzaidewenbujingzhenduocaiyongshuzihuajishu,nenggoudadaogengjingquedekongzhi。erhengwenjingzhengengjinyibu,jiangjingtizhiyuhengwencaonei,tongguoshezhihengwengongzuodian,shihengwencaobaochiyigehengwendezhuangtai,jingtizaihengwencaoneijiukeyibushouwaijiewendudeyingxiang,dadatigaojingzhenshuchupinlvdewendingdu。wenbujingzhenhehengwenjingzhendeshuchujingdudounenggoudadao1ppm甚至更高。能夠滿足嚴苛的係統需求。
由於晶振在數字電路中的重要性,在使用和設計的時候我們需要小心處理:
1. 晶jing振zhen內nei部bu存cun在zai石shi英ying晶jing體ti,所suo以yi在zai受shou到dao外wai部bu撞zhuang擊ji或huo者zhe跌die落luo的de時shi候hou容rong易yi造zao成cheng石shi英ying晶jing體ti斷duan裂lie破po損sun造zao成cheng晶jing振zhen失shi效xiao。在zai設she計ji的de時shi候hou就jiu要yao考kao慮lv晶jing振zhen的de可ke靠kao安an裝zhuang以yi及ji位wei置zhi盡jin量liang不bu要yao靠kao近jin板ban邊bian,設she備bei外wai殼ke等deng等deng
2. 在手工焊接或者機器焊接的時候要注意焊接溫度,晶振對溫度比較敏感,焊接時溫度不能過高,並且加熱時間盡量短。
3. shejideshihoujinliangsuoduanjingzhenbufendezouxian,jingzhenzouxianheqitaxinhaoxianzhijianbaoliujinliangyuandejuli,bingqietuijianjiangjingzhendewaikejiedi,zhexiecuoshidounenggenghaobimianganrao。
4. 謹慎選擇C1、C2的容值。盡量按照廠家提供的推薦值設計。在滿足起震要求的前提下,C1、C2的取值可以盡量小,能縮短晶振起震時間。
5. 注zhu意yi晶jing振zhen是shi否fou被bei過guo驅qu動dong,過guo驅qu動dong會hui影ying響xiang晶jing振zhen使shi用yong壽shou命ming。如ru果guo用yong示shi波bo器qi測ce試shi發fa現xian晶jing振zhen的de輸shu出chu被bei削xue波bo,波bo峰feng波bo穀gu被bei削xue平ping,那na麼me就jiu要yao考kao慮lv晶jing振zhen是shi否fou被bei過guo驅qu動dong。可ke以yi適shi當dang調tiao整zhengR1限流電阻的阻值。直到輸出完整的正弦波。
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