有源晶振

发布时间：2022-09-13 13:38
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2569

    有源晶振就是一个含有晶体，晶体管，阻容元件，有自身的独立结构，只需标准的供电，（不同型号都有自己固定的工作电压）其可以独立的振荡，是一个自我完善的振荡器。其作用是为数字芯片提供准确不变的振荡时钟信号，为芯片的数字编程解码和传输计算提高更精准的有源电路，就是含有晶体管的电路，有源晶振就是如此。输出固有的频率。其特点信号稳定，质量好，外接电路简单。

有源晶振

有源晶振工作原理

    不需要DSP内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容与电感构成PI型滤波网络，输出端用一个小阻值电阻过滤信号即可),不需要复杂配置电路。有源晶振通常用法:一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。相对于无源晶体，有源晶振缺陷是其信号电平是固定，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。对于时序要求敏感应用，个人认为还是有源晶振好，因为可以选用比较精密晶振，甚至是高档温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路，只能使用有源晶振。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，但现在许多有源晶振是表贴，体积与晶体相当，有甚至比许多晶体还要小。


有源晶振的主要参数

    1.晶振总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。

    2.晶振开机特性（频率稳定预热时间）：指开机后一段时间（如 5 分钟）的频率到开机后另一段时间（如1小时）的频率的变化率，表示了晶振达到稳定的速度。

    3.短稳：短期稳定度。

    4.晶振频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。

    5.晶振频率压控范围：将频率控制电压从基准电压调到规定的终点电压，晶体振荡器频率的最小峰值改变量。

    6.晶振率压控线性：与理想（直线）函数相比的输出频率-输入控制电压传输特性的一种量度，它以百分数表示整个范围频偏的可容许非线性度。

    7.晶振频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率漂移是由晶体元件和振荡器元件的缓慢变化造成的。因此，其频率偏移的速率叫老化率，可用规定时限后的最大变化率（如±10ppb/天，加电72小时后），或规定的时限内最大的总频率变化（如：± 1ppm/（第 一年）和±5ppm/（十年））来表示。

    ⒏ .单边带相位噪声￡（f）：偏离载波 f 处，一个相位调制边带的功率密度与载波功率之比。

有源晶振的用途

    有源晶振型号众多，而且每一种型号的引脚定义都有所不同，接法也不同，下面我介绍一下有源晶振引脚识别，以方便大家：有个点标记的为1脚，按逆时针（管脚向下）分别为2、3、4。通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。

    有源晶振是用石英晶体组成的，石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（由晶片的尺寸和形状决定）相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。

    压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。

    石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日，甚至10^-11。例如10MHz的振荡器，频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。因此，完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源（石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率）。从PC诞生，主板上一直都使用一颗14.318MHz的石英晶体振荡器作为基准频率源。主板上除了这颗14.318MHz的晶振，还能找到一颗频率为32.768KHz的晶振，它被用于实时时钟（RTC）电路中，显示精确的时间和日期。

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