有源晶振
在電子學(xué)上一般將富含晶體管元件的電路稱作“有源電路”,由阻容元件構(gòu)成的電路稱作“無(wú)源電路”。有源晶振內(nèi)部除了石英晶體外,還有晶體管和匹配電容等外圍電路,精度高、輸出信號(hào)安穩(wěn),是一個(gè)完好的振動(dòng)器,不需外圍電路、運(yùn)用方便,但需求電源供電,有源晶振一般是四管腳封狀,有電源、地線、振動(dòng)輸出和一個(gè)空置端。運(yùn)用有源晶振時(shí)要特別注意,電源必須是提供穩(wěn)定電壓,電源引線短與體系中運(yùn)用晶振信號(hào)的芯片共地。
星通時(shí)頻供應(yīng)的有源晶振分為表貼片和插件系列。表貼片中根據(jù)產(chǎn)品的特性分為普通晶體振蕩器、溫補(bǔ)晶體振蕩器以及Khz晶體振蕩器,普通晶體振蕩器提供的有7050D、5032、3225以及小型的2520尺寸;溫補(bǔ)晶體振蕩器提供的有5032、3225以及小型的2520尺寸;Khz晶體振蕩器(32.768K)提供的有7050、5032以及3225系列。插件系列根據(jù)產(chǎn)品特性分為普通振蕩器、恒溫晶體振蕩器以及溫補(bǔ)晶體振蕩器等,普通振蕩器有長(zhǎng)方形14PIN和正方形8PIN,兩者都是指振蕩器內(nèi)部的核心IC腳位數(shù);恒溫晶體振蕩器OCXO系列;溫補(bǔ)晶體振蕩器以14PIN和8PIN。
無(wú)源晶振
無(wú)源晶振是一個(gè)石英晶體片,在運(yùn)用的過程中需要搭配相應(yīng)的電容、電阻、電感等外圍電路才能工作,精度比晶振要低,但它不需求電源供電,有起振電路即可起振,一般有兩個(gè)引腳,報(bào)價(jià)較低。石英晶片之所以能作為振動(dòng)器運(yùn)用,是依據(jù)它的壓電效應(yīng):在晶片的兩個(gè)極上加一電場(chǎng),會(huì)使晶體發(fā)生機(jī)械變形;在石英晶片上加上交變電壓,晶體就會(huì)發(fā)生機(jī)械振動(dòng),一同機(jī)械變形振動(dòng)又會(huì)發(fā)生交變電場(chǎng),盡管這種交變電場(chǎng)的電壓極端弱小,但其振動(dòng)頻率是非常安穩(wěn)的。當(dāng)晶體的頻率(由晶體的尺度和形狀決定)與外加交變電壓的頻率相同時(shí),機(jī)械振動(dòng)的起伏將急劇添加,這種景象稱為“壓電諧振”。
星通時(shí)頻供應(yīng)的無(wú)源晶振分為插件和貼片諧振器以及圓柱型音叉諧振器。插件諧振器中分為HC-49U、HC-49U/S、音叉型(圓柱)、UM-1及UM-5系列,HC-49U一般稱49U,有些采購(gòu)俗稱 "高型",而HC-49U/S一般稱49S,俗稱"矮型";音叉型諧振器按照體積分可分為3*8,2*6,1*5,1*4等等;貼片型諧振器是按大小和腳位來(lái)分類。例如7050、5032、4025、3225、2520、2016、1612等等。腳位有4pin和2pin之分。
注意事項(xiàng):
1、需要倍頻的DSP需要配置好PLL周邊配置電路,主要是隔離和濾波;
2、20MHz以下的晶體晶振基本上都是基頻的器件,穩(wěn)定度好,20MHz以上的大多是諧波的(如3次諧波、5次諧波等等),穩(wěn)定度差,因此強(qiáng)烈建議使用低頻的器件,畢竟倍頻用的PLL電路需要的周邊配置主要是電容、電阻、電感,其穩(wěn)定度和價(jià)格方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于晶體晶振器件;
3、時(shí)鐘信號(hào)走線長(zhǎng)度盡可能短,線寬盡可能大,與其它印制線間距盡可能大,緊靠器件布局布線,必要時(shí)可以走內(nèi)層,以及用地線包圍;
4、通過背板從外部引入時(shí)鐘信號(hào)時(shí)有特殊的設(shè)計(jì)要求,需要詳細(xì)參考相關(guān)的資料。
此外還要做一些說明:
總體來(lái)說晶振的穩(wěn)定度等方面好于晶體,尤其是精密測(cè)量等領(lǐng)域,絕大多數(shù)用的都是高檔的晶振,這樣就可以把各種補(bǔ)償技術(shù)集成在一起,減少了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。試想,如果采用晶體,然后自己設(shè)計(jì)波形整形、抗干擾、溫度補(bǔ)償,那樣的話設(shè)計(jì)的復(fù)雜性將是什么樣的呢?我們這里設(shè)計(jì)射頻電路等對(duì)時(shí)鐘要求高的場(chǎng)合,就是采用高精度溫補(bǔ)晶振的,工業(yè)級(jí)的要好幾百元一個(gè)。