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- 发布日期:2024-11-28 07:10 点击次数:202 晶振的四个重要参数
晶振,全称晶体振荡器,它可以产生中央处置器(CPU)执行指令所必需要的时钟频率信号,CPU一切指令的执行都是树立在这个根底上的,时钟信号频率越高,通常CPU的运转速度也就越快。 但凡包含CPU的电子产品,其中至少含有一个时钟源,哪怕我们在电路板中看不到实践的振荡电路,那也是晶振在芯片内部被集成,常常被人们称之为电路系统的心脏。一旦心脏中止跳动,整块电路板可能呈现瘫痪的情况。因而晶振的质量问题是很多厂商放在第一位的最终抉择的思索根底!所以很多客户对日系晶振有了十足的信任感,近年来台系的TXC晶振在国内厂商也有了较高的注重度
晶振质量的好坏由什么决议了?有人会说从外观的崭新水平分辨,或者是外包装,又或者产品印字标识。这一切真的能有助于我们分辨晶振的好坏吗?像晶振这样的电子元器件拿在手上我们是无法判别其好坏水平的,通常晶振人所指的坏即是在电路工作中晶振不起振,或者时而稳定时而不稳定的现象!那么这一切现象究竟是归根于质量问题还是晶振参数?
晶振不可无视的四个参数1,频率单位,频率单位通常分为KHZ与MHZ,而关于有源晶振和无源晶振来讲,32.768既存在KHZ的单位,也存在MHZ的单位,因而频率的单位一定要规范明晰。
2,精度请求,贴片晶振最高精度通常为10PPM比拟常见,比拟特殊的精度请求得订货。其次15ppm,20ppm,25ppm,30ppm,50ppm的等级依次散布。插件晶振以圆柱晶振为例,5ppm是其圆柱晶振中精度最高的一个等级,其次10ppm,20ppm,30ppm.
3,负载电容,负载电容有时分是一个十分至关重要的参数,假如晶振的负载电容与晶振外部两端衔接的电容参数匹配不正确的话,很容易形成频率偏向,精度误差等等,从而招致产品无法到达最终的精准请求。当然也存在对负载电容参数不是特别严厉的厂家,那么我们说说关于音叉晶体一块,常见的负载电容有6PF,7PF,9PF,12.5PF;MHZ晶振常见的负载电容以20PF和12PF最为普遍,其次8PF,9PF,15PF, 芯片采购平台18PF等等比拟常用。
另外,负载电容CL(Load capacitance),它是电路中跨接晶体两端的总的有效电容(不是晶振外接的匹配电容),主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻,与晶体一同决议振荡器电路的工作频率,经过调整负载电容,就能够将振荡器的工作频率微调到标称值。更精确而言,无源晶体的负载电容是一项十分重要的参数,由于无源晶体属于被动元器件,所谓的被动元器件即是本身不能工作,需求外部元器件辅佐工作,无源晶体即是!
其中:
CS为晶体两个管脚之间的寄生电容(又名晶振静态电容或Shunt Capacitance),在晶体的规格书上能够找到详细值,普通0.2pF~8pF不等。如图二是某32.768KHz的电气参数,其寄生电容典型值是0.85pF(在表格中采用的是Co)。
CG指的是晶体振荡电路输入管脚到GND的总电容,其容值为以下三个局部的和。
● 需加外晶振主芯片管脚芯到GND的寄生电容 Ci
● 晶体震荡电路PCB走线到到GND的寄生电容CPCB
● 电路上外增加的并联到GND的外匹配电容 CL1
CD指的是晶体振荡电路输入管脚到GND的总电容。容值为以下三个局部的和。
● 需加外晶振主芯片管脚芯到GND的寄生电容, Co
● 晶体震荡电路PCB走线到到gnd的寄生电容,CPCB
● 电路上外增加的并联到GND的外匹配电容, CL2
既然晶振的负载电容是一个十分重要的参数,假如此项参数与外部电容匹配不正确会招致什么样的现象?晶振两端的等效电容与晶振标称的负载电容匹配不正确,晶振输出的谐振频率将与标称工作的工作频率会产生一定偏向(又称之为频偏),负载电容(load capacitance)主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻,它与石英谐振器一同决议振荡器的工作频率,经过调整负载电容,普通能够将振荡器的工作频率调到标称值。应用时我们普通外接电容,便是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容,关于请求高的场所还要思索ic输入端的对地电容,这样便能够使得晶振工作的频率到达标称频率。所以合理匹配适宜的外加电容使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容显得非常重要。
负载电容常用的规范值有12.5 pF,16 pF,20 pF,30pF,负载电容调和振频率之间的关系不是线性的,负载电容变小时,频率偏向质变大;负载电容进步时,频率偏向减小。图3是一个晶体的负载电容和频率的误差的关系图。
例外状况:
如今有很多芯片内部曾经增加了补偿电容(internal capacitance),所以在设计的时分,只需求选依照芯片datasheet引荐的负载电容值的选择晶体即可,不需求额外再加电容。但是由于实践设计的寄生电路的不肯定性,最好还是预留CL1/CL2的位置。
4,温度参数,通常我们所指的是工作温度,由于不同产品需求用到不同的参数,比方汽车级需求用到汽车级的温度-40到105摄氏度,工业级需求用到-40到85摄氏度,消费类产品-20到75常规即可。这也是我们晶振人通常会讯问客户是做什么产品的一个缘由。只要在真正理解客户的产品用处之后,我们才能够判别客户所需晶振的温度参数。
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