單片機(jī)的時(shí)鐘源可分為兩類(lèi)：基于機(jī)械諧振器件的時(shí)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。另一個(gè)是一個(gè)簡(jiǎn)單的離散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振蕩器可以快速啟動(dòng)，成本相對(duì)較低，但在整個(gè)溫度范圍和工作電源電壓范圍內(nèi)，精度通常很差，一般為額定輸出頻率的5%到50%。
然而，其性能受到環(huán)境條件和電路元件選擇的影響。振蕩電路中元器件的選擇和電路板的布局應(yīng)引起重視。在使用中，陶瓷諧振槽和相應(yīng)的負(fù)載電容器必須根據(jù)特定的邏輯序列進(jìn)行優(yōu)化。高Q值晶體振蕩器對(duì)放大器的選擇不敏感，但在超速時(shí)容易產(chǎn)生頻率漂移（甚至損壞）。影響振蕩器工作的環(huán)境因素包括電磁干擾（EMI）、機(jī)械振動(dòng)和沖擊、濕度和溫度。這些因素會(huì)增加輸出頻率的變化和不穩(wěn)定性，在某些情況下，會(huì)導(dǎo)致振蕩器停止振動(dòng)。
大多數(shù)這些問(wèn)題都可以通過(guò)使用振蕩器模塊來(lái)避免。這些模塊具有振蕩器，提供低電阻方波輸出，并能保證在一定條件下工作。最常用的兩種類(lèi)型是晶體振蕩器模塊和集成RC振蕩器（硅振蕩器）。晶體振蕩器模塊提供與離散晶體振蕩器相同的精度。硅振蕩器的精度高于離散RC振蕩器。在大多數(shù)情況下，硅振蕩器可以提供與陶瓷諧振通道相同的精度。
根據(jù)晶體振蕩器的不同功能和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，晶體振蕩器可分為以下四類(lèi)：
1）恒溫晶體振蕩器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)OCXO）
這種晶體振蕩器對(duì)溫度穩(wěn)定性的解決方案采用恒溫電池技術(shù)。晶體被放置在恒溫電池中。通過(guò)設(shè)定恒溫工作點(diǎn)，使電池體保持恒溫狀態(tài)，在一定范圍內(nèi)不受外界溫度的影響，達(dá)到穩(wěn)定輸出頻率的效果。這種晶體振蕩器主要應(yīng)用于各種通信設(shè)備中，包括交換機(jī)、SDH傳輸設(shè)備、移動(dòng)通信中繼器、GPS接收機(jī)、無(wú)線(xiàn)電、數(shù)字電視和軍事設(shè)備等領(lǐng)域。根據(jù)用戶(hù)的需要，這種晶體振蕩器可以用電壓控制管腳。OCXO工作如下：
OCXO的主要優(yōu)點(diǎn)是頻率和溫度特性在所有類(lèi)型的晶體振蕩器中都是最好的，因?yàn)椴捎昧撕銣仉姵丶夹g(shù)。由于電路設(shè)計(jì)精確，其短路穩(wěn)定性和相位噪聲較好。其主要缺點(diǎn)是耗電量大，體積大，需要約5分鐘的加熱時(shí)間才能正常工作等。這種晶體振蕩的典型指標(biāo)如下：
2）溫度補(bǔ)償晶體振蕩器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)TCXO）。
采用了幾種溫度補(bǔ)償方法來(lái)解決溫度穩(wěn)定性問(wèn)題。其主要原理是通過(guò)誘導(dǎo)環(huán)境溫度，適當(dāng)改變溫度信息來(lái)控制晶體振蕩器的輸出頻率，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出頻率的效果。傳統(tǒng)的TCXO由模擬設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)償。隨著補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，許多大型數(shù)字補(bǔ)償TCXO開(kāi)始出現(xiàn)。這種數(shù)字補(bǔ)償TCXO也稱(chēng)為DTCXO。當(dāng)用單片機(jī)補(bǔ)償時(shí)，我們稱(chēng)之為MCXO。由于采用了數(shù)字技術(shù)，這種晶體振蕩器的實(shí)時(shí)溫度特性達(dá)到了較高的精度，可以適應(yīng)更寬的工作溫度。適用范圍，主要用于軍工領(lǐng)域及惡劣環(huán)境的使用場(chǎng)合。其設(shè)計(jì)原則如下
這種晶體振蕩器的典型應(yīng)用指標(biāo)如下：
3）通用晶體振蕩器（SPXO）。這是一個(gè)簡(jiǎn)單的晶體振蕩器，俗稱(chēng)鐘振蕩器。其工作原理是從圖3中去掉“電壓控制”、“溫度補(bǔ)償”和“AGC”的部分。它完全由晶體的自由振蕩完成。這種晶體振蕩器主要用于穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合。
4）壓控晶體振蕩器（VCXO）。這是根據(jù)晶體振蕩器是否具有電壓控制功能來(lái)劃分的。帶電壓控制輸入端的晶體振蕩器稱(chēng)為VCXO。所有三種類(lèi)型的晶體振蕩器都可以有電壓控制端口。
標(biāo)簽：
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