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有源晶體振蕩器有什么作用呢?

發(fā)布時間:2021-04-08

晶體振蕩器,簡稱晶振,其作用在于產(chǎn)生原始的時鐘頻率,這個頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的倍頻或分頻后就成了電腦中各種不同的總線頻率。以聲卡為例,要實(shí)現(xiàn)對模擬信號44.1kHz或48kHz的采樣,頻率發(fā)生器就必須提供一個44.1kHz或48kHz的時鐘頻率。如果需要對這兩種音頻同時支持的話,聲卡就需要有兩顆晶振。但是現(xiàn)在的娛樂級聲卡為了降低成本,通常都采用SRC將輸出的采樣頻率固定在48kHz,但是SRC會對音質(zhì)帶來損害,而且現(xiàn)在的娛樂級聲卡都沒有很好地解決這個問題。

有源晶體振蕩器

  每個單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振(晶體震蕩器),在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大,他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路,產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時鐘頻率,單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎(chǔ)上的,晶振的提供的時鐘頻率越高,那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快那么晶振該如何分類?

 1、從外觀上可以劃分為:圓柱晶振(DIP)、貼片晶振(SMD)。

  諧振器一般分為插件(Dip)和貼片(SMD)。插件中又分為HC-49U、HC-49U/S、音叉型(圓柱)。HC-49U一般稱49U,有些采購俗稱 “高型”,而HC-49U/S一般稱49S,俗稱“矮型”。音叉型按照體積分可分為3*8,2*6,1*5,1*4等等。貼片型是按大小和腳位來分類。例如7*5(0705)、6*3.5(0603),5*3.2(5032)等等。腳位有4pin和2pin之分。

  而振蕩器也是可以分為插件和貼片。插件的可以按大小和腳位來分。例如所謂全尺寸的,又稱長方形或者14pin,半尺寸的又稱為正方形或者8pin。不過要注意的是,這里的14pin和8pin都是指振蕩器內(nèi)部核心IC的腳位數(shù),振蕩器本身是4pin。而從不同的應(yīng)用層面來分,又可分為OSC(普通鐘振), TCXO(溫度補(bǔ)償),VCXO(壓控),OCXO(恒溫)等等。

2、從工作性能上分為:石英晶體諧振器(無源)、石英晶體震蕩器(有源,帶電壓的。晶體振蕩器又可分為Package石英振蕩器(SPXO)、溫度補(bǔ)償石英振蕩器(TCXO)、電壓控制石英振蕩器(VCXO)、恒溫槽式石英振蕩器(OCXO))。

  晶振的精度單位是(PPM)不僅是決定了晶振的價格,也決定了是否符合你產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)。一般常用的精度為20PPM。那么影響晶振精度的因素有哪些呢?

  盡管一個石英晶體振蕩器的頻率精度是正負(fù)20PPM,但可能會因?yàn)殡妷鹤儎佑姓?fù)10PPM的影響,焊接溫度有正負(fù)5PPM的影響,機(jī)械振動與沖擊有正負(fù)3PPM的影響,溫度范圍可能有正負(fù)5-20PPM的影響等等。

  這些都十分常見的影響精度的因素,必須考慮進(jìn)去,單石英晶體振蕩器廠商卻只告訴客戶產(chǎn)品的精度是正負(fù)20PPM。事實(shí)上,實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中精度可能只能達(dá)到50PPM。因此,客戶需要50PPM精度的時候,選擇了20PPM的石英晶體振蕩器是正確的。

  器件選型時一般都要留出一些余量,以保證產(chǎn)品的可靠性。選用較高檔的器件可以進(jìn)一步降低失效概率,帶來潛在的效益,這一點(diǎn)在比較產(chǎn)品價格的時候也要考慮到。要使振蕩器的“整體性能”趨于平衡、合理,這就需要權(quán)衡諸如穩(wěn)定度、工作溫度范圍、晶體老化效應(yīng)、相位噪聲、成本等多方面因素,這里的成本不僅僅包含器件的價格,而且包含產(chǎn)品全壽命的使用成本。

  一般民用產(chǎn)品使用的是普通晶體諧振器,由于一些高端智能產(chǎn)品對晶振的要求更加嚴(yán)格,使用的是振蕩器。 振蕩器的優(yōu)勢:快速啟動,低電壓工作,低電平驅(qū)動和低電流消耗已成為一個趨勢,電源電壓一般為3.3V。許多TCXO和VCXO產(chǎn)品,電流損耗不超過2mA。石英晶體振蕩器的快速啟動技術(shù)也取得突破性進(jìn)展。

  晶振的應(yīng)用非常廣泛,常用于:智能手機(jī)、平板電腦、藍(lán)牙、數(shù)碼產(chǎn)品、LED顯示屏、通訊設(shè)備、安防產(chǎn)品、數(shù)碼科技、汽車電子、智能機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備、無人機(jī)以及高端的航空領(lǐng)域等。還被廣泛應(yīng)用到軍、民用通信電臺,微波通信設(shè)備,程控電話交換機(jī),無線電綜合測試儀,BP機(jī)、移動電話發(fā)射臺,高檔頻率計數(shù)器、GPS、衛(wèi)星通信、遙控移動設(shè)備等等。90%的電子設(shè)備中都有用到晶振,它是是電子產(chǎn)品里面的“小心臟”。

  如今晶振不斷實(shí)現(xiàn)從大尺寸到小尺寸的精細(xì)化發(fā)展,與智能硬件產(chǎn)品相匹配。隨著智能硬件的廣泛普及,晶振行業(yè)將迎來一個更大的市場發(fā)展空間,更的發(fā)展前景。

  晶體諧振器現(xiàn)已被廣泛使用,很多廠商在考慮成本因素的前提下,甚至用晶體諧振器代替振蕩器。晶體諧振器常見有3種封裝方式:金屬、陶瓷、玻璃。其中金屬封裝最為常見,玻璃封裝則最為便宜,但含鉛(技術(shù)瓶頸);陶瓷封裝價格介于兩者之間,但技術(shù)要求高,晶振在其中的作用至關(guān)重要。隨著電子功能越來越強(qiáng)大,對于晶振的要求越來越高.TCXO振蕩器,VC-TCXO振蕩器,VCXO振蕩器系列適用于汽車電子,醫(yī)療儀器,無人機(jī),智能機(jī)器人等高端智能產(chǎn)品領(lǐng)域.

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