振荡器晶振 什么叫晶体振荡器或者是晶振

什么叫晶体振荡器或者是晶振什么叫晶体振荡器或者是晶振 晶体振荡器,简称晶振,其作用在于产生原始的时钟频率,这个频率经过频率发生器的 倍频或分频后就成了电脑中各种不同的总线频率。以声卡为例,要实现对模拟信号44.1kHz 或48kHz 的采样,频率发生器就必须提供一个 44.1kHz 或48kHz 的时钟频率。如果需要对 这两种音频同时支持的话,声卡就需要有两颗晶振。但是现在的娱乐级声卡为了降低成本通 常都采用SRC 将输出的采样频率固定在48kHz,但是SRC 会对音质带来损害,而且现在的 娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题。 晶振一般叫做晶体谐振器,是一种机电器件,是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨 削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性,如果给他通电,他就会产生机 械振荡,反之,如果给他机械力振荡器晶振,他又会产生电,这种特性叫机电效应。他们有一个很重要 的特点,其振荡频率与他们的形状,材料,切割方向等密切相关。由于石英晶体化学性能非 常稳定,热膨胀系数非常小,其振荡频率也非常稳定,由于控制几何尺寸可以做到很精密, 因此,其谐振频率也很准确根据石英晶体的机电效应,我们可以把它等效为一个电磁振荡回 路,即谐振回路。

他们的机电效应是机-电-机-电....的不断转换,由电感和电容组成的谐振回 路是电场-磁场的不断转换。在电路中的应用实际上是把它当作一个高Q 值的电磁谐振回路。 由于石英晶体的损耗非常小,即 值非常高,做振荡器用时,可以产生非常稳定的振荡,作滤波器用,可以获得非常稳定和陡削的带通或带阻曲线。 晶振是石英振荡器的简称,英文名为Crystal,它是时钟电路中最重要的部件,它的作 用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会 造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。由于制造工艺不断提高,现在晶振的频 率偏差、温度稳定性、老化率、密封性等重要技术指标都很好,已不容易出现故障,但在选 用时仍可留意一下晶振的质量。 晶振在应用具体起到什么作用微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的 时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;RC(电阻、电容)振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置, 适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC 振荡器。 基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。 RC 振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较 差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。

但其性能受环境条件和电路元件选择的影 响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。 在使用时振荡器晶振,陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。具有 值的晶振对放大器的选择并不敏感,但在过驱动时很容易产生频率漂移(甚至可能损坏)。影响振荡器工作的环境因素有:电磁干扰(EMI)、机械震动与冲击、湿度和温度。这 些因素会增大输出频率的变化,增加不稳定性,并且在有些情况下,还会造成振荡器停振上 述大部分问题都可以通过使用振荡器模块避免。这些模块自带振荡器、提供低阻方波输出, 并且能够在一定条件下保证运行。 最常用的两种类型是晶振模块和集成 RC 振荡器(硅振荡器)。晶振模块提供与分立 晶振相同的精度。硅振荡器的精度要比分立RC 振荡器高,多数情况下能够提供与陶瓷谐振 槽路相当的精度。选择振荡器时还需要考虑功耗。分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电 源电流以及电路内部的电容值所决定。CMOS 放大器功耗与工作频率成正比,可以表示为 功率耗散电容值。 比如,HC04 反相器门电路的功率耗散电容值是90pF。在4MHz、5V 电源下工作时, 相当于1.8mA 的电源电流。再加上20pF 的晶振负载电容,整个电源电流为2.2mA。

陶瓷谐 振槽路一般具有较大的负载电容,相应地也需要更多的电流。相比之下,晶振模块一般需要 电源电流为10mA ~60mA。硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能,范围可以从低频(固 定)器件的几个微安到可编程器件的几个毫安。一种低功率的硅振荡器,如MAX7375,工 作在4MHz 时只需不到2mA 的电流。在特定的应用场合优化时钟源需要综合考虑以下一些 因素:精度、成本、功耗以及环境需求。 晶振是控制 CPU 的时钟频率的,也就是产生高低电平的周期(产生一个高电平,和一个 低电平为一个周期,)一般说来次频率越高,电脑在单位时间里处理的速度越快晶振本身并不 产生振荡,但它会以一个固定的频率与外电路发生谐振,前提是外电路的振荡频率必须与晶 振的固有振荡频率相一致,起码也要非常接近,否则电路将停振。关于测试,一般业余情况 下用万用表测有电阻(指表针动)则已损坏(振荡频率很低的表针也会略摆,但马上归零), 表针不动(电阻无穷大),有可能好,有可能引线开路. 推荐:储能焊机电容 激光设备电容 胜利新能电力电子

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