『壹』 晶振是用來干什麼的在電路中起什麼作用
晶振在應用具體起到的作用,微控制器的時鍾源可以分為兩類:
基於機械諧振器件的時鍾源,如晶振、陶瓷諧振槽路;RC(電阻、電容)振盪器。一種是皮爾斯振盪器配置,適用於晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振盪器。
基於晶振與陶瓷諧振槽路的振盪器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數。RC振盪器能夠快速啟動,成本也比較低,但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內精度較差,會在標稱輸出頻率的5%至50%范圍內變化。但其性能受環境條件和電路元件選擇的影響。需認真對待振盪器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時,陶瓷諧振槽路和相應的負載電容必須根據特定的邏輯系列進行優化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇並不敏感,但在過驅動時很容易產生頻率漂移(甚至可能損壞)。影響振盪器工作的環境因素有:電磁干擾(EMI)、機械震動與沖擊、濕度和溫度。這些因素會增大輸出頻率的變化,增加不穩定性,並且在有些情況下,還會造成振盪器停振。上述大部分問題都可以通過使用振盪器模塊避免。這些模塊自帶振盪器、提供低阻方波輸出,並且能夠在一定條件下保證運行。
最常用的兩種類型是晶振模塊和集成RC振盪器(硅振盪器)。晶振模塊提供與分立晶振相同的精度。硅振盪器的精度要比分立RC振盪器高,多數情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當的精度。
選擇振盪器時還需要考慮功耗。分立振盪器的功耗主要由反饋放大器的電源電流以及電路內部的電容值所決定。CMOS放大器功耗與工作頻率成正比,可以表示為功率耗散電容值。比如,HC04反相器門電路的功率耗散電容值是90pF。在4MHz、5V電源下工作時,相當於1.8mA的電源電流。再加上20pF的晶振負載電容,整個電源電流為2.2mA。陶瓷諧振槽路一般具有較大的負載電容,相應地也需要更多的電流。相比之下,晶振模塊一般需要電源電流為10mA ~60mA。硅振盪器的電源電流取決於其類型與功能,范圍可以從低頻(固定)器件的幾個微安到可編程器件的幾個毫安。一種低功率的硅振盪器,如MAX7375,工作在4MHz時只需不到2mA的電流。在特定的應用場合優化時鍾源需要綜合考慮以下一些因素:精度、成本、功耗以及環境需求。
參考鏈接:http://ke..com/view/480656.htm?fromtitle=%E6%99%B6%E6%8C%AF&fromid=108235&type=syn#5
『貳』 晶振電路詳解
晶振電路
我用反向器(74LS00)與晶振、兩個小電容、一個大電阻。用的是典型電路,內可在示波容器上就是不振?
HC的或HCT的才行,如果電容小的話,應該用MOS輸入的門。LS晶元的最高截止頻率沒問題,原因是LS晶元需一個百歐級偏置電阻才能達到線性狀態,此時增益又不夠。
HC和LS速度上並無區別(最大40兆),問題出在振盪電路是將非門當成線性反向放大器來使用。HC只要加個10兆電阻即可,此時仍有足夠的放大倍數(約100)。LS加個1兆電阻仍是非線性狀態,不可能振盪,需要5千才能線性,但此時負反饋太深,放大倍數過小(小於10),仍不可能振盪。
原先CMOS比TTL的速度低,高速CMOS與TTL的速度低錯不多,由於CMOS的優點工耗低,故得以發展,HC就是高速CMOS,但TTL的可靠性要好(短路不會燒掉,CMOS就不同啦)。
『叄』 單片機典型的晶振電路有哪些
晶振電路嚴格的說是有三種:
1、最普通的模式,也就是外接無源晶振,然專後每個晶屬振的一個腳都接一個20-30pF的電容到地。
2、外接振盪源的模式,也就是利用有源晶振,脈沖輸出後直接接XTAL1,然後XTAL2接地。
3、內置RC振盪電路法,有一些單片機比如AVR系列的,都內置有RC振盪電路,可以實現內部1M,2M,4M,8M振盪電路。不過我個人感覺這種振盪電路的精度比如外接晶振。
『肆』 單片機晶振電路中接在晶振旁的兩個電容的作用是什麼
單片機晶振電路中接在晶振旁的兩個電容叫負載電容,它的作用是負載頻率不同決定振盪器的振盪頻率不同。標稱頻率相同的晶振,負載電容不一定相同。
晶體振盪器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片(簡稱為晶片),石英晶體諧振器,簡稱為石英晶體或晶體、晶振;而在封裝內部添加IC組成振盪電路的晶體元件稱為晶體振盪器。其產品一般用金屬外殼封裝,也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。
(4)晶振驅動電路擴展閱讀:
晶振在應用具體起到的作用,微控制器的時鍾源可以分為兩類:基於機械諧振器件的時鍾源,如晶振、陶瓷諧振槽路;RC(電阻、電容)振盪器。一種是皮爾斯振盪器配置,適用於晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡單的分立RC振盪器。基於晶振與陶瓷諧振槽路的振盪器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數。
RC振盪器能夠快速啟動,成本也比較低,但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內精度較差,會在標稱輸出頻率的5%至50%范圍內變化。但其性能受環境條件和電路元件選擇的影響。需認真對待振盪器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時,陶瓷諧振槽路和相應的負載電容必須根據特定的邏輯系列進行優化。具有高Q值的晶振對放大器的選擇並不敏感,但在過驅動時很容易產生頻率漂移(甚至可能損壞)。
『伍』 晶振電路如下為什麼要加一個10歐的電阻
晶振和電阻的關系(資料來自YXC揚興晶振官網《晶振、電容和電阻的關系》)
1、配合IC內部電路組成負反饋、移相,使放大器工作在線性區
晶振輸入輸出連接的電阻作用是產生負反饋,保證放大器工作在高增益的線性區,同時起到限流的作用,防止反向器輸出對晶振過驅動,損壞晶振。這個電阻是為了使本來為邏輯反相器的器件工作在線性區, 以獲得增益, 在飽和區是沒有增益的, 而沒有增益是無法振盪的. 如果用晶元中的反相器來作振盪, 必須外接這個電阻, 對於CMOS而言可以是1M以上, 對於TTL則比較復雜, 視不同類型(S,LS...)而定. 如果是晶元指定的晶振引腳, 如在某些微處理器中, 常常可以不加, 因為晶元內部已經製作了。
2、晶振串聯的電阻常用來預防晶振被過分驅動;
晶振過分驅動的後果是將逐漸損耗減少晶振的接觸電鍍,這將引起頻率的上升,並導致晶振的早期失效,又可以講drive level調整用。用來調整drive level和發振餘裕度。
3、並聯降低諧振阻抗,使諧振器易啟動;
Xin和Xout的內部一般是一個施密特反相器,反相器是不能驅動晶體震盪的.因此,在反相器的兩端並聯一個電阻,由電阻完成將輸出的信號反向180度反饋到輸入端形成負反饋,構成負反饋放大電路.晶體並在電阻上,電阻與晶體的等效阻抗是並聯關系,並聯降低諧振阻抗,使諧振器易啟動;
電阻的作用是將電路內部的反向器加一個反饋迴路,形成放大器,當晶體並在其中會使反饋迴路的交流等效按照晶體頻率諧振,由於晶體的Q值非常高,因此電阻在很大的范圍變化都不會影響輸出頻率。
『陸』 晶振電路上為什麼要加一個1M的電阻
不是每個用晶體的地方都要加的.
部分是因為晶體驅動電路的原因,部分是因為晶體的不同類型或加工工藝的原因.
這個電阻也並不都是1M,有的大點有的小點,還更工作條件有關.
基本上,其作用是作為阻抗匹配,使晶體的驅動電路或晶體本身處於更良好的工作條件.
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說些額外的:
在這里順便糾正一下大家都很容易搞錯的概念:晶體、晶振.
1.圖中的這種元件是"晶體諧振器",實際上內部就是一個晶體,它只是起到諧振的作用,自身並不能"產生"振盪信號,所以不能稱為"晶振",而只能稱為"晶體".
2.真正的"晶振",指的是"晶體振盪器"(要區分於上述的"諧振器"),晶體振盪器的內部除了有晶體之外,是還有一些電路的,來驅動晶體.晶體振盪器只要通上電源,就有持續穩定的振盪信號輸出.這種器件才是"晶體振盪器",簡稱"晶振".
晶體振盪器實際上也經常被稱為"有源晶振",因為它工作時需要單獨提供電源.
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晶體的好處是,體積小,重量輕,成本低,無需單獨供電;
晶振的好處是,工作可靠,頻率穩定,信號驅動能力強,受負載影響小.
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例如,一個採用晶體作為時鍾源的單片機,單片機自身的工作狀態就可能影響晶體的工作,嚴重時甚至會導致出錯或停機;
而若改用晶振,則無論單片機的工作狀態如何,該晶振的信號都是穩定可靠的.
前者在一般情況下或許沒有太大的問題,但若是在一個公用時鍾源的系統中,就可能產生大問題,而若採用後者,就可以避免這樣的問題.
『柒』 如何用無源8M晶振做成一個振盪電路,求電路圖與參數設置
時鍾信號為CMOS電平輸出,頻率等於晶振的並聯諧振頻率。74HC04相當於一個專有很大增益的放屬大器;R2是反饋電阻,取值一般≥1MΩ,它可以使反相器在振盪初始時處於線性工作區,不可以省略,否則有時會不能起振。R1作為驅動電位調整之用,可以防止晶振被過分驅動而工作在高次諧波頻率上。C1、C2為負載電容,實際上是電容三點式電路的分壓電容,接地點就是分壓點。以接地點即分壓點為參考點,輸入和輸出是反相的,但從並聯諧振迴路即石英晶體兩端來看,形成一個正反饋以保證電路持續振盪。C1、C2會稍微影響振盪頻率。
74HC04可以用74AHC04或其它CMOS電平輸入的反相器代替,不過不能用TTL電平輸入的反相器,因為它的輸入阻抗不夠大,遠小於電路的反饋阻抗。
實際使用時要處理好R1和R2的值,經試驗,太小的R1或太大的R2會有可能導致電路工作在晶振的高次諧振頻率上。對於8MHz的晶振,採用R1=220Ω、R2=1MΩ可以使電路穩定輸出8MHz的方波時鍾信號。
『捌』 怎麼驅動晶振
本人相冊內部具有使用門電路驅動晶振的圖片,可以查看。
『玖』 為何晶振產生秒脈沖電路輸出頻率太快,如何調到1HZ
1. 晶振的振盪電路設計有誤,晶振驅動不當,導致晶振工作在異常的狀態(稱為spurious混附振盪狀態),以致無法得到正確的頻率。
→ 改用適當的振盪電路
例如: 以一般晶振常用的皮爾斯振盪電路而言,如果不是用MCU或特定晶元上接32768晶振的專用埠,而是自己用一般邏輯閘如反閘來接的時候,通常都需要在輸出與晶振間有個適當的電阻以限制驅動准位
2. 除頻電路設計有誤。
→ 重新確認除頻電路。
以上都是造成大幅偏移的原因
以下是小幅偏移的原因
3. 負載電容數值不當
→ 頻率較高是負載電容太小,應使用廠商建議的負載電容數值,並加入考慮電路的雜散電容,以計算所需使用的電容。
4. 晶振本身誤差
→ 更換,或試著調整所用電容而改變負載電容做微調。