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石英晶振作為電子產(chǎn)品的必需品,在選型,參數(shù)等各方面都需要謹(jǐn)慎,這關(guān)系一個(gè)電子產(chǎn)品是否能夠正常運(yùn)行工作.當(dāng)然除了選型,后面還有一系列的事項(xiàng)同樣重要,如晶振在安裝時(shí)需要注意哪些方面.沒(méi)有正確安裝可能會(huì)導(dǎo)致晶振不振動(dòng),停振等現(xiàn)象,該篇文章龍湖電子介紹安裝水晶單元的要點(diǎn)以及對(duì)于PCB布局.

晶振全稱為晶體振蕩器,其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率,這個(gè)頻率經(jīng)過(guò)頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率.晶振被廣泛使用各種電子產(chǎn)品中,石英晶體振蕩器的頻率范圍很寬,頻率穩(wěn)定度在10-4～10-12范圍內(nèi),經(jīng)校準(zhǔn)一年內(nèi)可保持10-9的準(zhǔn)確度,高質(zhì)量的石英晶體振蕩器,在經(jīng)常校準(zhǔn)時(shí),頻率準(zhǔn)確可達(dá)10-11.

石英晶體振蕩器的輸出頻率可以是基波諧振頻率,也可以是該諧振頻率的倍數(shù),稱為諧波頻率.諧波是基頻的精確整數(shù)倍.但是,像許多其他機(jī)械諧振器一樣,晶體表現(xiàn)出幾種振蕩模式,通常是基頻的奇整數(shù)倍.這些被稱為"泛音模式",振蕩器電路可以用來(lái)激勵(lì)它們.泛音模式的頻率近似,但不是基模頻率的奇整數(shù)倍,因此泛音頻率不是基模的精確諧波.

為了石英晶體振蕩器的設(shè)計(jì)和工程成功,設(shè)計(jì)工程師必須首先了解石英晶振.晶體作為振蕩器電路中的最高Q分量,對(duì)電路的影響最大.因此,正確指定晶體對(duì)于設(shè)計(jì)良好的振蕩器至關(guān)重要.這個(gè)迷你引物將涵蓋石英晶體中一些最容易被誤解的參數(shù).圖1顯示了晶體諧振器的等效電路.

晶振里面的RF參數(shù)是Radio Frequency的縮寫,表示可以輻射到空間的電磁頻率,頻率范圍從300kHz～300GHz之間.射頻就是射頻電流,簡(jiǎn)稱RF,它是一種高頻交流變化電磁波的簡(jiǎn)稱.每秒變化小于1000次的交流電稱為低頻電流,大于10000次的稱為高頻電流,而射頻就是這樣一種高頻電流.射頻(300K-300G)是高頻(大于10K)的較高頻段,微波頻段(300M-300G)又是射頻的較高頻段.

每個(gè)電子系統(tǒng)都需要一個(gè)計(jì)時(shí)裝置.石英晶體諧振器通常是首選解決方案.然而,振蕩器將諧振器與振蕩器集成電路配對(duì)成一個(gè)完整的集成時(shí)序器件,與XTALs相比有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn).微機(jī)電系統(tǒng)定時(shí)技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展了這些優(yōu)勢(shì).系統(tǒng)設(shè)計(jì)師不再需要繞過(guò)XTALs的限制,接受用水晶設(shè)計(jì)的頭痛和風(fēng)險(xiǎn).

存在外部電磁干擾源時(shí),石英晶體振蕩器的相位噪聲和相位抖動(dòng)可能會(huì)顯著增加.通過(guò)板級(jí)屏蔽或?yàn)V波可以減少到達(dá)振蕩器的電磁干擾,但這種方法并不總是成功的.通過(guò)評(píng)估各種振蕩器的電磁敏感度,我們可以確定影響電磁敏感度的因素,并了解正確的振蕩器設(shè)計(jì)如何將電磁干擾對(duì)時(shí)鐘性能的不利影響降至最低.

在設(shè)計(jì)新系統(tǒng)時(shí),RF工程師將做出的最重要的決定之一是選擇正確類型的振蕩器,并確定哪種信號(hào)輸出最適合應(yīng)用.每個(gè)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn).在這篇文章中,我們談?wù)摰氖菧囟瓤刂凭w振蕩器(TCXO)和它們產(chǎn)生的截?cái)嗟恼也?我們將介紹TCXO晶振及其信號(hào)類型的優(yōu)缺點(diǎn),以及這些振蕩器使用的一些常見應(yīng)用.

在設(shè)計(jì)晶體濾波器時(shí),晶體的運(yùn)動(dòng)電感和運(yùn)動(dòng)電容非常重要.例如,人們可能希望測(cè)量一組晶振的參數(shù)并選擇緊密匹配的晶體以構(gòu)造石英晶體濾波器.DavidGordon-SmithG3UUR開發(fā)了一種測(cè)量運(yùn)動(dòng)參數(shù)的簡(jiǎn)便方法,其中使用了Colpitts振蕩器,并且當(dāng)已知的串聯(lián)電容進(jìn)出晶體電路時(shí)測(cè)量的頻率變化.本頁(yè)描述了對(duì)50個(gè)10.14MHz晶體的測(cè)量.

從水晶到壓電石英晶振的過(guò)程經(jīng)過(guò)了幾十道的工序,才成為了各項(xiàng)電子產(chǎn)品無(wú)法缺少的電子元件,每一道工序都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的生產(chǎn)要求.即便如此使用該產(chǎn)品的時(shí)候需要注意一些事項(xiàng)的,使用不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)一些如停振,頻率漂移,不振等各種問(wèn)題.下列就簡(jiǎn)述一些比較普遍的石英晶振操作注意事項(xiàng)