無源晶振起振的條件以及晶振工作原理
無源晶振(crystal),又稱石英晶振諧振器,本質(zhì)上是一種石英晶體諧振器。晶體振蕩器:指石英晶體單元和晶體振蕩器。
單片機的時鐘源可分為兩類:基于機械諧振器件的時鐘源,如晶體振蕩器和陶瓷諧振通道,以及RC(電阻和電容)振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器的結(jié)構(gòu),適用于晶體振蕩器和陶瓷諧振槽。另一種為簡單的分立RC 振蕩器。 基于晶體振蕩器和陶瓷諧振槽的振蕩器通常具有很高的初始精度和較低的溫度系數(shù)。RC振蕩器啟動速度快,成本低。
無源晶體振蕩的起始條件
1、不起振。上電復(fù)位后,晶體振蕩器不工作或處于低功率模式,但當被敲擊時,晶體振蕩器將正常啟動。這是晶體振蕩的欠激勵現(xiàn)象,因為激勵功率不足或啟動時間過長。解決方案是選用能耗低的晶體,并將外電容值降低到數(shù)據(jù)手冊允許范圍內(nèi),縮短啟動時間,電容值不應(yīng)相同。
2、頻率偏高,是一種過激現(xiàn)象。用示波器可以觀察到輸出波形的峰谷。此時,晶體振蕩器驅(qū)動過度,應(yīng)調(diào)整電阻,以在芯片的相關(guān)腳上輸出清晰完整的波形。
無源晶體振蕩器原理
首先,晶體振蕩器是預(yù)定晶體振蕩器和無源晶體振蕩器的總稱。如上所述,無源晶體振蕩器需要匹配電容。無源晶體振蕩器又稱晶體。
如果晶體的電容在0.1U到0.01U之間,則相對較大。
晶體振蕩器的額定值在測試中有一個“負載電容”的條件,只有在工作中滿足這個條件時,振蕩頻率才與額定值一致。一般來說,有一個低負載電容器(串聯(lián)諧振晶體)
高負載電容(并聯(lián)諧振晶體)。該電路的特點是:一個電容器穿過集成電路腳的晶體振蕩器系列為串聯(lián)諧振型;一只腳與集成電路連接,一只腳接地為并聯(lián)型。如果沒有原型數(shù),串聯(lián)諧振電路中的電容器可以由并聯(lián)諧振電路中的一個電容器和串聯(lián)諧振電路中的一個電容器代替。例如:4.433MHz晶體振蕩器,3300pf電容器或串70p微調(diào)電容器。另一種說法是“磨損”。
事實上,上述原因可以作為選擇晶體振蕩的條件。普通晶體振蕩器有兩個鞋跟和四個腳。實際上,無源式晶體振蕩器有兩英尺和四英尺,這并不是很不同,因為它主要是用兩英尺工作的。三英尺晶體振蕩器是一種集成晶體振蕩器和電容器的復(fù)合元件。由于在集成電路振蕩終端的外圍電路中,通常采用一個晶體振蕩器(或其它諧振元件)和兩個電容器構(gòu)成一個電路,為了簡化電路和工藝,人們研制了這種復(fù)合材料。在三個弓和腳中,中間一個腳通常是由兩個電容器連接的公共端。另外兩個管腳為晶體振蕩器端,兩個電容器分別與晶體振蕩器連接。
無源晶振起振條件及其工作原理
無源晶體振蕩器(晶體諧振器)的工作原理:在石英晶振晶片的兩側(cè)鍍有電極,在兩個電極上加一定的電壓。石英具有壓電效應(yīng),形成電壓,自然產(chǎn)生變形,為集成電路提供了正弦波形。方波由集成電路內(nèi)部整形和鎖相環(huán)電路產(chǎn)生,然后輸入下電路。有源晶體振蕩器將頻率部分和驅(qū)動鎖相環(huán)電路集成在集成電路外,直接輸出方波作為下電路。