諧振器和振蕩器的差異分析
發布時間:2011-05-09
中心議題:
shichanghuibaxiezhenqihezhendangqigaohun。jinglileyixieshijiandeduibi,dagaizhengliyixia。womenxiguanchengjingzhen,zhegejiangfaqishihenmohu。zhelibayouyuandechengweizhendangqi,wuyuandechengweixiezhenqi。
諧振器【RESONATOR】
產生諧振頻率的電子元件,它是典型的無源器件,需要外圍電路驅動其工作,產生時鍾輸出。
振蕩器【OSCILLATOR】
是一種能量轉換裝置——將直流電能轉換為具有一定頻率的交流電能,其構成的電路叫振蕩電路,振蕩器是有源器件,振蕩器比諧振器多了一個控製電路。
圖中從左到右依次為:晶體諧振器,陶瓷諧振器,晶體振蕩器,矽振蕩器。

晶體諧振器【QUARTZCRYSTALUNITS】【CRYSTAL】
石英晶體俗稱水晶,成分SIO2,是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao),其(qi)主(zhu)要(yao)特(te)征(zheng)是(shi)其(qi)原(yuan)子(zi)或(huo)分(fen)子(zi)有(you)規(gui)律(lv)排(pai)列(lie),反(fan)映(ying)在(zai)宏(hong)觀(guan)上(shang)是(shi)外(wai)形(xing)的(de)對(dui)稱(cheng)性(xing)。在(zai)電(dian)場(chang)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),晶(jing)體(ti)內(nei)部(bu)產(chan)生(sheng)應(ying)力(li)而(er)形(xing)變(bian),從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)機(ji)械(xie)振(zhen)動(dong),獲(huo)得(de)特(te)定(ding)的(de)頻(pin)率(lv),利(li)用(yong)它(ta)的(de)這(zhe)種(zhong)逆(ni)壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)特(te)性(xing)來(lai)製(zhi)造(zao)石(shi)英(ying)晶(jing)體(ti)諧(xie)振(zhen)器(qi)。石(shi)英(ying)由(you)於(yu)具(ju)備(bei)天(tian)然(ran)的(de)高(gao)品(pin)質(zhi)因(yin)子(zi)“Q”,這使得晶體能在整個工作溫度和電壓範圍內都保持很高的精確度和頻率穩定性。

優點:信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)是(shi)可(ke)變(bian)的(de),也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)是(shi)根(gen)據(ju)起(qi)振(zhen)電(dian)路(lu)來(lai)決(jue)定(ding)的(de),同(tong)樣(yang)的(de)晶(jing)體(ti)可(ke)以(yi)適(shi)用(yong)於(yu)多(duo)種(zhong)電(dian)壓(ya),可(ke)用(yong)於(yu)多(duo)種(zhong)不(bu)同(tong)時(shi)鍾(zhong)信(xin)號(hao)電(dian)壓(ya)要(yao)求(qiu)的(de)片(pian)子(zi),而(er)且(qie)價(jia)格(ge)通(tong)常(chang)也(ye)較(jiao)低(di)。晶(jing)體(ti)諧(xie)振(zhen)器(qi)的(de)精(jing)度(du)為(wei)1PPM(百萬分之一)至100PPM。
缺點:晶體諧振器是有2個ge引yin腳jiao的de無wu極ji性xing元yuan件jian,需xu要yao借jie助zhu於yu時shi鍾zhong電dian路lu才cai能neng產chan生sheng振zhen蕩dang信xin號hao,自zi身shen無wu法fa振zhen蕩dang起qi來lai。晶jing體ti諧xie振zhen器qi相xiang對dui於yu晶jing體ti振zhen蕩dang器qi而er言yan其qi缺que陷xian是shi信xin號hao質zhi量liang較jiao差cha,通tong常chang需xu要yao精jing確que匹pi配pei外wai圍wei電dian路lu(用於信號匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應的調整。
晶體諧振器有一些等效參數,不同的使用環境可能會有不同的要求,選用時還要考慮環境溫度、負載電容、頻率精度等要求,這就要求外圍振蕩電路的參數要加一些控製才能輸出穩定的頻率。
陶瓷諧振器【CERAMICRESONATOR】
taocixiezhenqishiyizhongyongyuzaitedingpinlvchanshengzhendangdeyadianshitaocishebei。zhizaozhezhongshebeisuoyongdecailiaozaishengchanguochengqijianhuijifaxiezhentexing。youyuzhezhongxiezhentexingshichuyushengchanwuchafanweineide,bingqietadepinzhiyinshuyuanyuandiyushiyingdepinzhiyinshu,yincitaocixiezhenqisuonengtigongdepinlvwendingxingburujingtixiezhenqi。tongchangtaocixiezhenqiyongyuduichengbenjiaodiqieduixingnengyaoqiubugaodechanghe。
優點:同晶體相比,陶瓷諧振器的成本隻有晶體的一半並且尺寸較小。
缺點:同晶體相比,欠缺頻率和溫度穩定性。其精度較差,大概在1%至0.1%之間。
綜述:陶瓷諧振器的典型初始精度在0.5%至0.1%範圍內,老化或溫度變化所致的漂移可能改變這一精度範圍。廉價陶瓷諧振器的公差隻有±1.1%,較高端的汽車精度則分別為±0.25%和±0.3%。未來的應用在於汽車CAN(控製器局域網絡)總線應用,工作溫度為-40°C至+125°C。頻率為200KHZ至約1GHZ的低成本陶瓷諧振器適用於對時序要求不嚴格的嵌入係統。陶瓷器件起動較快,一般體積小於石英器件。它們也更能承受衝擊與振動。[page]
所有諧振元件對比:

晶體振蕩器【CRYSTALOSCILLATOR】
優點:晶體振蕩器信號質量好,比較穩定,而且連接方式相對簡單(主要是做好電源濾波,通常使用一個電容和電感構成的PI型濾波網絡,輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可),不需要複雜的配置電路。對於時序要求敏感的應用,晶體振蕩器的性能相對較好。

缺點:相xiang對dui於yu晶jing體ti諧xie振zhen器qi,晶jing體ti振zhen蕩dang器qi的de缺que陷xian是shi其qi信xin號hao電dian平ping是shi固gu定ding的de,需xu要yao選xuan擇ze好hao合he適shi輸shu出chu電dian平ping,靈ling活huo性xing較jiao差cha,而er且qie價jia格ge高gao。另ling外wai石shi英ying振zhen蕩dang器qi要yao花hua較jiao長chang的de起qi動dong時shi間jian。
體積:晶體振蕩器相比於無源晶體通常體積較大,隨著工藝的改善,現在有的晶體振蕩器是表貼的,體積和晶體諧振器相當。
矽振蕩器
矽gui振zhen蕩dang器qi,這zhe種zhong完wan全quan集ji成cheng的de振zhen蕩dang元yuan件jian是shi最zui簡jian單dan的de時shi鍾zhong源yuan。這zhe些xie器qi件jian可ke產chan生sheng規gui定ding頻pin率lv的de方fang波bo,可ke直zhi接jie送song入ru單dan片pian機ji的de時shi鍾zhong輸shu入ru。矽gui振zhen蕩dang器qi並bing不bu依yi賴lai於yu機ji械xie共gong振zhen特te性xing來lai獲huo得de振zhen蕩dang頻pin率lv,而er是shi基ji於yu一yi個ge內nei部bu的deRCshijianchangshu。zheyangdeshejishiguiqijianduiyuwaibujixiezuoyongbumingan。yuchuantongzhendangqibutongdeshi,meiyouluoluzaiwaidegaozukangjiedian,zheyangshiguizhendangqikeyichengshougengdadeshiduheEMI影響。矽振蕩器不需要嚴格匹配的定時元件和線路板走線。
- 諧振器和振蕩器的差異分析
- 各種振蕩器的應用分析
shichanghuibaxiezhenqihezhendangqigaohun。jinglileyixieshijiandeduibi,dagaizhengliyixia。womenxiguanchengjingzhen,zhegejiangfaqishihenmohu。zhelibayouyuandechengweizhendangqi,wuyuandechengweixiezhenqi。
諧振器【RESONATOR】
產生諧振頻率的電子元件,它是典型的無源器件,需要外圍電路驅動其工作,產生時鍾輸出。
振蕩器【OSCILLATOR】
是一種能量轉換裝置——將直流電能轉換為具有一定頻率的交流電能,其構成的電路叫振蕩電路,振蕩器是有源器件,振蕩器比諧振器多了一個控製電路。
圖中從左到右依次為:晶體諧振器,陶瓷諧振器,晶體振蕩器,矽振蕩器。

晶體諧振器【QUARTZCRYSTALUNITS】【CRYSTAL】
石英晶體俗稱水晶,成分SIO2,是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao),其(qi)主(zhu)要(yao)特(te)征(zheng)是(shi)其(qi)原(yuan)子(zi)或(huo)分(fen)子(zi)有(you)規(gui)律(lv)排(pai)列(lie),反(fan)映(ying)在(zai)宏(hong)觀(guan)上(shang)是(shi)外(wai)形(xing)的(de)對(dui)稱(cheng)性(xing)。在(zai)電(dian)場(chang)的(de)作(zuo)用(yong)下(xia),晶(jing)體(ti)內(nei)部(bu)產(chan)生(sheng)應(ying)力(li)而(er)形(xing)變(bian),從(cong)而(er)產(chan)生(sheng)機(ji)械(xie)振(zhen)動(dong),獲(huo)得(de)特(te)定(ding)的(de)頻(pin)率(lv),利(li)用(yong)它(ta)的(de)這(zhe)種(zhong)逆(ni)壓(ya)電(dian)效(xiao)應(ying)特(te)性(xing)來(lai)製(zhi)造(zao)石(shi)英(ying)晶(jing)體(ti)諧(xie)振(zhen)器(qi)。石(shi)英(ying)由(you)於(yu)具(ju)備(bei)天(tian)然(ran)的(de)高(gao)品(pin)質(zhi)因(yin)子(zi)“Q”,這使得晶體能在整個工作溫度和電壓範圍內都保持很高的精確度和頻率穩定性。

優點:信(xin)號(hao)電(dian)平(ping)是(shi)可(ke)變(bian)的(de),也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)是(shi)根(gen)據(ju)起(qi)振(zhen)電(dian)路(lu)來(lai)決(jue)定(ding)的(de),同(tong)樣(yang)的(de)晶(jing)體(ti)可(ke)以(yi)適(shi)用(yong)於(yu)多(duo)種(zhong)電(dian)壓(ya),可(ke)用(yong)於(yu)多(duo)種(zhong)不(bu)同(tong)時(shi)鍾(zhong)信(xin)號(hao)電(dian)壓(ya)要(yao)求(qiu)的(de)片(pian)子(zi),而(er)且(qie)價(jia)格(ge)通(tong)常(chang)也(ye)較(jiao)低(di)。晶(jing)體(ti)諧(xie)振(zhen)器(qi)的(de)精(jing)度(du)為(wei)1PPM(百萬分之一)至100PPM。
缺點:晶體諧振器是有2個ge引yin腳jiao的de無wu極ji性xing元yuan件jian,需xu要yao借jie助zhu於yu時shi鍾zhong電dian路lu才cai能neng產chan生sheng振zhen蕩dang信xin號hao,自zi身shen無wu法fa振zhen蕩dang起qi來lai。晶jing體ti諧xie振zhen器qi相xiang對dui於yu晶jing體ti振zhen蕩dang器qi而er言yan其qi缺que陷xian是shi信xin號hao質zhi量liang較jiao差cha,通tong常chang需xu要yao精jing確que匹pi配pei外wai圍wei電dian路lu(用於信號匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應的調整。
晶體諧振器有一些等效參數,不同的使用環境可能會有不同的要求,選用時還要考慮環境溫度、負載電容、頻率精度等要求,這就要求外圍振蕩電路的參數要加一些控製才能輸出穩定的頻率。
陶瓷諧振器【CERAMICRESONATOR】
taocixiezhenqishiyizhongyongyuzaitedingpinlvchanshengzhendangdeyadianshitaocishebei。zhizaozhezhongshebeisuoyongdecailiaozaishengchanguochengqijianhuijifaxiezhentexing。youyuzhezhongxiezhentexingshichuyushengchanwuchafanweineide,bingqietadepinzhiyinshuyuanyuandiyushiyingdepinzhiyinshu,yincitaocixiezhenqisuonengtigongdepinlvwendingxingburujingtixiezhenqi。tongchangtaocixiezhenqiyongyuduichengbenjiaodiqieduixingnengyaoqiubugaodechanghe。
優點:同晶體相比,陶瓷諧振器的成本隻有晶體的一半並且尺寸較小。
缺點:同晶體相比,欠缺頻率和溫度穩定性。其精度較差,大概在1%至0.1%之間。
綜述:陶瓷諧振器的典型初始精度在0.5%至0.1%範圍內,老化或溫度變化所致的漂移可能改變這一精度範圍。廉價陶瓷諧振器的公差隻有±1.1%,較高端的汽車精度則分別為±0.25%和±0.3%。未來的應用在於汽車CAN(控製器局域網絡)總線應用,工作溫度為-40°C至+125°C。頻率為200KHZ至約1GHZ的低成本陶瓷諧振器適用於對時序要求不嚴格的嵌入係統。陶瓷器件起動較快,一般體積小於石英器件。它們也更能承受衝擊與振動。[page]
所有諧振元件對比:

晶體振蕩器【CRYSTALOSCILLATOR】
優點:晶體振蕩器信號質量好,比較穩定,而且連接方式相對簡單(主要是做好電源濾波,通常使用一個電容和電感構成的PI型濾波網絡,輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可),不需要複雜的配置電路。對於時序要求敏感的應用,晶體振蕩器的性能相對較好。

缺點:相xiang對dui於yu晶jing體ti諧xie振zhen器qi,晶jing體ti振zhen蕩dang器qi的de缺que陷xian是shi其qi信xin號hao電dian平ping是shi固gu定ding的de,需xu要yao選xuan擇ze好hao合he適shi輸shu出chu電dian平ping,靈ling活huo性xing較jiao差cha,而er且qie價jia格ge高gao。另ling外wai石shi英ying振zhen蕩dang器qi要yao花hua較jiao長chang的de起qi動dong時shi間jian。
體積:晶體振蕩器相比於無源晶體通常體積較大,隨著工藝的改善,現在有的晶體振蕩器是表貼的,體積和晶體諧振器相當。
矽振蕩器
矽gui振zhen蕩dang器qi,這zhe種zhong完wan全quan集ji成cheng的de振zhen蕩dang元yuan件jian是shi最zui簡jian單dan的de時shi鍾zhong源yuan。這zhe些xie器qi件jian可ke產chan生sheng規gui定ding頻pin率lv的de方fang波bo,可ke直zhi接jie送song入ru單dan片pian機ji的de時shi鍾zhong輸shu入ru。矽gui振zhen蕩dang器qi並bing不bu依yi賴lai於yu機ji械xie共gong振zhen特te性xing來lai獲huo得de振zhen蕩dang頻pin率lv,而er是shi基ji於yu一yi個ge內nei部bu的deRCshijianchangshu。zheyangdeshejishiguiqijianduiyuwaibujixiezuoyongbumingan。yuchuantongzhendangqibutongdeshi,meiyouluoluzaiwaidegaozukangjiedian,zheyangshiguizhendangqikeyichengshougengdadeshiduheEMI影響。矽振蕩器不需要嚴格匹配的定時元件和線路板走線。
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