認識晶振的重要性
晶振,全稱晶體振蕩器,它能夠產(chǎn)生處理器(CPU)執(zhí)行指令所必須要的時鐘頻率信號,CPU一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎(chǔ)上的,時鐘信號頻率越高,通常CPU的運行速度也就越快。 凡是包含CPU的電子產(chǎn)品,其中至少含有一個時鐘源,哪怕我們在電路板中看不到實際的振蕩電路,那也是晶振在芯片內(nèi)部被集成,往往被人們稱之為電路系統(tǒng)的心臟。一旦心臟停止跳動,整塊電路板可能出現(xiàn)癱瘓的狀況。
無源晶體與有源晶振的區(qū)別、應(yīng)用范圍及用法
1、無源晶體——無源晶體需要用 DSP 片內(nèi)的振蕩器,在 datasheet 上有建議的連接方法。無源晶體沒有電壓的問題,信號電平是可變的,也就是說是根據(jù)起振電路來決定的,同樣的晶體可以適用于多種電壓,可用于多種不同時鐘信號電壓要求的 DSP,而且價格通常也較低,因此對于一般的應(yīng)用如果條件許可建議用晶體,這尤其適合于產(chǎn)品線豐富批量大的生產(chǎn)者。無源晶體相對于晶振而言其缺陷是信號質(zhì)量較差,通常需要匹配電路(用于信號匹配的電容、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(yīng)的調(diào)整。建議采用精度較高的石英晶體,盡可能不要采用精度低的陶瓷警惕。
2、有源晶振——有源晶振不需要 DSP 的內(nèi)部振蕩器,信號質(zhì)量好,比較穩(wěn)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(gòu)成的 PI 型濾波網(wǎng)絡(luò),輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可),不需要復(fù)雜的配置電路。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。相對于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的,需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差,而且價格高。對于時序要求敏感的應(yīng)用,個人認為還是有源的晶振好,因為可以選用比較精密的晶振,甚至是的溫度補償晶振。有些 DSP 內(nèi)部沒有起振電路,只能使用有源的晶振,如 TI 的 6000 系列等。有源晶振相比于無源晶體通常體積較大,但現(xiàn)在許多有源晶振是表貼的,體積和晶體相當(dāng),有的甚至比許多晶體還要小。
晶振全稱晶體振蕩器
晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片),石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體、晶振;而在封裝內(nèi)部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。
晶振在現(xiàn)代器件中隨處可見,因此晶振的重要性不言而喻。但在晶振使用過程中,常常出現(xiàn)一些意料之外的晶振故障,如為何晶振不起振。