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  • 時(shí)鐘晶振頻率是由什么決定的?
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  我們都知道晶體振蕩器是提供頻率的元件。許多人不理解它的原理,為什么晶體振蕩器能提供頻率,以及是什么決定了晶體振蕩器提供的頻率。晶振商城將為您介紹。

 

  時(shí)鐘晶振頻率是由什么決定的?

 

  晶體振動(dòng)的振動(dòng)類似彈簧,晶體振動(dòng)的頻率與石英晶體的面積、厚度和切割方向有關(guān)。震動(dòng)時(shí)間越長,震動(dòng)越慢,震動(dòng)越厚,震動(dòng)越慢,震動(dòng)越軟,但太短、太薄、太硬,無法震動(dòng)。晶體振動(dòng)是一種機(jī)械振動(dòng),它具有機(jī)械振動(dòng)的特點(diǎn):形狀、幾何尺寸、質(zhì)量等,它決定了振動(dòng)頻率。

 

  晶體振蕩通常由石英或陶瓷材料加上內(nèi)部晶圓組成,晶體振蕩的頻率取決于晶圓的厚度。首先,晶圓的尺寸和厚度與晶體振蕩頻率密切相關(guān)。一般來說,石英晶體振蕩頻率越高,石英晶片越薄。例如,40兆赫石英晶體需要41.75毫米的晶片厚度,這是可以實(shí)現(xiàn)的,但100兆赫石英晶體需要16.7毫米的晶片厚度。即使厚度可以達(dá)到,但損耗很高,在成品制造后,芯片會(huì)以輕微的下降而破裂。因此,在高頻晶體中,通常使用三個(gè)泛音、五個(gè)泛音和七個(gè)泛音來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

 

  例如,如果基頻為20MHz,則在五個(gè)泛音之后可以得到100MHz的晶體。一般來說,基頻晶體振蕩在40MHz以下,泛音晶體振蕩在40MHz以上。因此,不難理解為什么許多有源晶體振蕩器的頻率基本上都是高頻的,而且成本相對昂貴。有源晶體振蕩器的成本是在較薄的內(nèi)部晶圓之外增加一個(gè)振蕩器。

 

  那么就不需要使用基頻晶體振蕩器和泛音晶體振蕩器了。它們在使用中一定有區(qū)別。例如,基頻晶體只能通過連接適當(dāng)?shù)碾娙輥砉ぷ?,而泛音晶體振蕩器需要電感和電容一起工作來產(chǎn)生泛音頻率,否則只能振蕩基頻。

 

  泛音晶體振蕩器:石英晶體振蕩器是由石英晶片制成,不同頻率的石英晶體振蕩器所對應(yīng)的石英晶片的尺寸和厚度是不同的。一般來說,石英晶體振蕩器的頻率越高,所需石英晶片就越薄。例如,40兆赫石英晶體需要41.75毫米的晶片厚度,這是可以實(shí)現(xiàn)的,但100兆赫石英晶體需要16.7毫米的晶片厚度。即使厚度可以達(dá)到,但損耗很高,在成品制造后,芯片會(huì)以輕微的下降而破裂。因此,在高頻晶體中,通常使用三個(gè)泛音、五個(gè)泛音和七個(gè)泛音來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

 

  例如,如果基頻為20MHz,則在五個(gè)泛音之后可以得到100MHz的晶體。一般來說,基頻晶體振蕩在40MHz以下,泛音晶體振蕩在40MHz以上。

 

  它們的用途也有一些不同,如基頻晶體,只需與適當(dāng)?shù)碾娙萜鬟B接即可工作,而泛音晶體則需要電感和電容共同工作來產(chǎn)生泛音頻率,否則只能振蕩基頻。