石英諧振器還是石英振蕩器--如何選擇?
石英諧振器還是石英振蕩器--如何選擇?電子組件的開發人員經常面臨的問題是,應該使用石英振蕩器還是石英振蕩器。必須滿足各種邊界條件,如空間要求,頻率穩定性,器件成本和開發成本.晶振資料下載
模擬設計的小批量或缺乏容量-使用振蕩器!
石英諧振器還是石英振蕩器--如何選擇?使用石英晶體,開發人員原則上可以建立自己的振蕩器電路。那么,為什么振蕩器經常被用作簡單應用中的時鐘呢?或者在微控制器已經允許使用帶有內部有源組件的石英的情況下?其原因不僅在于所需的頻率穩定性。在整個溫度范圍內定義的響應行為和操作可靠性通常更為重要。對于石英,為了使電路與石英相匹配并確保安全運行,需要付出一定的努力。在小批量的情況下,節省增加的開發工作和使用更昂貴的振蕩器而不是石英是更有利的。當使用振蕩器時,不需要調整石英所需的元件。這也節省了PCB上的空間。振蕩器可隨時獲得,例如尺寸為7 x 5 mm或更小的SMD設計。在微控制器的數據手冊中,您可以找到如何連接外部振蕩器的信息
大批量--諧振器是最好的選擇!
石英諧振器還是石英振蕩器--如何選擇?石英的使用在大批量的情況下具有成本優勢。在大多數情況下,微控制器已經包含一個有源元件,允許用一個石英和幾個無源元件配置振蕩器。IC制造商的用戶信息提供了一些電路的基本信息,但往往忽略了重要的細節,例如。允許的石英應力或石英外圍設備的適當尺寸。從大約40MHz開始,通常使用泛音石英。這些都需要電路預防措施來防止基音上的振蕩。應特別仔細地確定帶有泛音石英的電路的尺寸,并檢查其運行行為。這種配置是最常見的。圖2(上圖下一頁)顯示了左圖中的基本配置,它可以用一個簡單的晶體管代替逆變器來實現,以獲得180°的相移和增益。另外180°必須由一個反饋網絡提供,該網絡由石英和zw組成
帶Colpitts振蕩器的微控制器
石英諧振器還是石英振蕩器--如何選擇?對于微控制器,通常已經包含了這種皮爾斯振蕩器電路的逆變器。這使得將振蕩器而不是石英連接到OSC1并保持OSC2打開變得非常容易。
電阻RV可以,部分。作為逆變器的輸出阻抗和/或作為集成電阻已經包含在微控制器中。這同樣適用于調節直流工作點的高阻抗RGK。不幸的是,半導體制造商對此幾乎沒有提供任何信息。
C1,石英,C2和RV構成與頻率相關的反饋網絡。選擇C1,C2和Rv的方式應使石英的總負載容量合適,同時不超過石英的最大允許負載。這可以特別調整與房車。許多處理器制造商已經在逆變器輸出端集成了一個電阻,但是,如果數據手冊中沒有關于阻抗和電壓電平的信息,則建議放置一個(額外的)外部電阻。只有在了解逆變器輸出端參數的情況下,才能獲得最佳的相位和振蕩特性,并避免超過允許的石英負載。
將C1和C2設置為相同的大小(例如,分別設置為負載容量的兩倍)是沒有意義的。C2對頻率的影響比C1小得多,因為C2與RV或RV一起工作。逆變器有效地將輸出阻抗轉換為更高的電容值。因此,不可能從電容C1和C2的簡單串聯公式中確定與指定負載電容相對應的值。最好從一開始就選擇至少大于2-3倍的C2,并將C1設置為等于或僅略大于規定的負載電容。由此產生的C2與C1的比值將同時導致逆變器輸出端的低阻抗電平到高阻抗逆變器輸入端的合理變換。
如果數量較少,出于經濟原因,建議使用振蕩器而不是石英晶振。振蕩器連接簡單,操作安全。對于較大的數量,微控制器上較便宜的石英通常用作時鐘。