運放晶振電路

1. 使用集成運算放大器設計一個方波發生電路

用一個運放組成施密特電路，再用一個RC組成方波震盪器就行了。

2. 幫忙分析下為什麼要在AB運放的上下側加vcc和gnd以及晶振電路（基於單片機的數字示波器電路圖）

你理解錯了，VCC、GND是網路標號，不是元件，接VCC表示運放的8腳接正電源，接GND表示運放的4腳接地。晶振電路與運放無關，只是畫的比較近，它是連接到單片機使時鍾振盪器有一個固定的頻率。

3. LM358接收電路

lm358左邊運放是做比較器，右邊運放是線性放大，ouputa是接單片機電平判斷i/o口，ouputb是接adc口，amp_comp應該是檢測的模擬信號，是外部輸入信號。

4. 晶振電路裡面中間那個三角是什麼,在Multisim中能找出來嗎

三角代表的是反相器。實現放大並反相180度輸出。
在Multisim中找個一般的反相器或運放自己搭一個也可以的。
如果可以的話,也可以採用三極體的共射級接法。具體可以參考皮爾斯振盪電路。
就是這個東西。看符號也代表了反相放大器。

5. 震盪電路：使用運放和晶振實現

驅動電壓？ 振盪器 要什麼頻率驅動的電壓。振盪器就是可以直接產生我們需要的設計頻率的電路。

6. 1MHZ晶振 輸出是個方波 怎樣正確設計電路讓它能輸出一個漂亮1M的正弦波

從方波的頻譜得知，方波是由基頻正弦波與各次奇頻正弦波疊加所得，
因此，要得到純正弦波，就必須濾除基頻以上的各奇頻分量，但是這個濾波器不易做；
你可以用1MHZ晶振直接構造正弦波振盪器，需要方波時，再整形即可。
一般的是方波轉三角波轉正弦波，這個就已經可以滿足大部分的工程要求了。

7. 急求「基於晶振的方波發生器：有源器件採用運放或者三極體、場效應管均可。」

建議你還是用NE555製作石英晶體振盪器，帶負載能力強。如圖所示，不需調試，即可工作。微調電容，可以微調頻率。若頻率高於500KHz，建議用ICM7555，其高頻性能較好。

8. 14腳晶元，4腳電源，11腳地，5腳和6腳是晶振輸入，這是個什麼晶元很可能是個計數器，但不知道型號。

呵呵，這不是數字集成電路，而是四運放——LM324或TL084。
5、6、7腳分別是一個運放的正相輸入、反相輸入和輸出腳，用晶振組成振盪電路，但貌似按圖中的接法並不能工作。

9. 單片機的最小系統晶振電路的兩個電阻作用,為什麼

晶振電路需要2個10-30pF級別的電容作為起振用途，10-30pF具體的值根據不同的晶振頻率不同的單片機而有所不同，作用都是使晶振起振，如果去掉這2個電容，晶振就不會起振，就沒有頻率輸出，單片機就不會工作。這樣說你懂了嗎？

也有串並連電阻的案例，正常我們不需要那麼做，官方的Deom里也是沒有的，以下內容來自網路，講解的很詳細，你可以自習讀讀，以後對這部分電路會有更詳細的認識。

一份電路在其輸出端串接了一個22K的電阻，在其輸出端和輸入端之間接了一個10M的電阻，這是由於連接晶振的晶元端內部是一個線性運算放大器，將輸入進行反向180度輸出，晶振處的負載電容電阻組成的網路提供另外180度的相移，整個環路的相移360度，滿足振盪的相位條件，同時還要求閉環增益大於等於1，晶體才正常工作。

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，一般在M歐級，輸出端的電阻與負載電容組成網路，提供180度相移，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。

和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。

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,自己想一下是電阻大還是電阻小對晶體的阻抗影響小大?

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。過去，曾經試驗此電路的穩定性時，試過從100K～20M都可以正常啟振，但會影響脈寬比的。

晶體的Q值非常高, Q值是什麼意思呢？ 晶體的串聯等效阻抗是 Ze = Re + jXe, Re<< |jXe|, 晶體一般等效於一個Q很高很高的電感，相當於電感的導線電阻很小很小。Q一般達到10^-4量級。

避免信號太強打壞晶體的。電阻一般比較大，一般是幾百K。

串進去的電阻是用來限制振盪幅度的，並進去的兩顆電容根據LZ的晶振為幾十MHZ一般是在20~30P左右，主要用與微調頻率和波形，並影響幅度，並進去的電阻就要看 IC spec了，有的是用來反饋的，有的是為過EMI的對策

可是轉化為 並聯等效阻抗後，Re越小，Rp就越大，這是有現成的公式的。晶體的等效Rp很大很大。外面並的電阻是並到這個Rp上的，於是，降低了Rp值 -----＞ 增大了Re -----＞ 降低了Q

精確的分析還可以知道，對頻率也會有很小很小的影響。

總結並聯電阻的四大作用：

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；
2、限流防止諧振器被過驅；
3、並聯降低諧振阻抗，使諧振器易啟動；
4、電阻取值影響波形的脈寬。

有源晶振與無源晶振以及無源晶振起振電容的選擇：
無源晶振（Crystal）：內只有一片按一定軸向切割的石英晶體薄片，供接入運放（或微處理器的Xtal端）以形成振盪。（依靠配合其他IC內部振盪電路工作）

有源晶振（Oscillator）：內帶運放，工作在最佳狀態，送入電源後，可直接輸出一定頻率的等副正弦波。（晶振+振動電路，封裝在一起，加上電源，就有波形輸出）

1.無源晶振是有2個引腳的無極性元件，需要藉助於時鍾電路才能產生振盪信號，自身無法振盪起來 無源晶振需要用DSP片內的振盪器，在datasheet上有建議的連接方法。無源晶振沒有電壓的問題，信號電平是可變的，也就是說是根據起振電路來決定的，同樣的晶振可以適用於多種電壓，可用於多種不同時鍾信號電壓要求的DSP，而且價格通常也較低，因此對於一般的應用如果條件許可建議用晶體，這尤其適合於產品線豐富批量大的生產者。無源晶振相對於晶振而言其缺陷是信號質量較差，通常需要精確匹配外圍電路（用於信號匹配的電容、電感、電阻等），更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應的調整。使用時建議採用精度較高的石英晶體，盡可能不要採用精度低的陶瓷晶體。

2.有源晶振有4隻引腳，是一個完整的振盪器，裡面除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件 。有源晶振不需要DSP的內部振盪器，信號質量好，比較穩定，而且連接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構成的PI型濾波網路，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復雜的配置電路。相對於無源晶體，有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，價格相對較高。對於時序要求敏感的應用，還是有源的晶振好，因為可以選用比較精密的晶振，甚至是高檔的溫度補償晶振。有些DSP內部沒有起振電路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比於無源晶體通常體積較大，但現在許多有源晶振是表貼的，體積和晶體相當，有的甚至比許多晶體還要小。

在電子學上，通常將含有晶體管元件的電路稱作「有源電路」（如有源音箱、有源濾波器等），而僅由阻容元件組成的電路稱作「無源電路」。電腦中的晶體振盪器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振的英文名稱不同，無源晶振為crystal（晶體），而有源晶振則叫做oscillator（振盪器）。無源晶振是有2個引腳的無極性元件，需要藉助於時鍾電路才能產生振盪信號，自身無法振盪起來，所以「無源晶振」這個說法並不準確；有源晶振有4隻引腳，是一個完整的振盪器，其中除了石英晶體外，還有晶體管和阻容元件，因此體積較大。

有源晶振型號縱多，而且每一種型號的引腳定義都有所不同，接發也不同,下面我介紹一下有源晶振引腳識別，以方便大家

有個點標記的為1腳，按逆時針（管腳向下）分別為2、3、4。

有源晶振通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。

有源晶振不需要DSP的內部振盪器，信號質量好，比較穩定，而且連接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構成的PI型濾波網路，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復雜的配置電路。相對於無源晶體，有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價格高。

有源晶振是右石英晶體組成的,石英晶片之所以能當為振盪器使用，是基於它的壓電效應：在晶片的兩個極上加一電場，會使晶體產生機械變形；在石英晶片上加上交變電壓，晶體就會產生機械振動，同時機械變形振動又會產生交變電場，雖然這種交變電場的電壓極其微弱，但其振動頻率是十分穩定的。當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率(由晶片的尺寸和形狀決定)相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現象稱為「壓電諧振」。

壓電諧振狀態的建立和維持都必須藉助於振盪器電路才能實現。圖3是一個串聯型振盪器，晶體管T1和T2構成的兩級放大器，石英晶體XT與電容C2構成LC電路。在這個電路中，石英晶體相當於一個電感，C2為可變電容器，調節其容量即可使電路進入諧振狀態。該振盪器供電電壓為5V，輸出波形為方波。

有源晶振型號縱多，而且每一種型號的引腳定義都有所不同，接發也不同,下面我介紹一下有源晶振引腳識別，以方便大家

有個點標記的為1腳，按逆時針（管腳向下）分別為2、3、4。

有源晶振通常的用法：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。

有源晶振不需要DSP的內部振盪器，信號質量好，比較穩定，而且連接方式相對簡單（主要是做好電源濾波，通常使用一個電容和電感構成的PI型濾波網路，輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可），不需要復雜的配置電路。相對於無源晶體，有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的，需要選擇好合適輸出電平，靈活性較差，而且價格高。

有源晶振是右石英晶體組成的,石英晶片之所以能當為振盪器使用，是基於它的壓電效應：在晶片的兩個極上加一電場，會使晶體產生機械變形；在石英晶片上加上交變電壓，晶體就會產生機械振動，同時機械變形振動又會產生交變電場，雖然這種交變電場的電壓極其微弱，但其振動頻率是十分穩定的。當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率(由晶片的尺寸和形狀決定)相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現象稱為「壓電諧振」。

壓電諧振狀態的建立和維持都必須藉助於振盪器電路才能實現。

石英晶體振盪器的頻率穩定度可達10^-9/日，甚至10^-11。例如10MHz的振盪器，頻率在一日之內的變化一般不大於0.1Hz。因此，完全可以將晶體振盪器視為恆定的基準頻率源(石英錶、電子表中都是利用石英晶體來做計時的基準頻率)。從PC誕生至現在，主板上一直都使用一顆14.318MHz的石英晶體振盪器作為基準頻率源。 主板上除了這顆14.318MHz的晶振，還能找到一顆頻率為32.768MHz的晶振，它被用於實時時鍾(RTC)電路中，顯示精確的時間和日期

方形有源晶振引腳分布：

1、正方的，使用DIP-8封裝，打點的是1腳。

1-NC； 4-GND； 5-Output； 8-VCC

2、長方的，使用DIP-14封裝，打點的是1腳。

1-NC； 7-GND； 8-Output； 14-VCC

BTW：

1、電源有兩種，一種是TTL，只能用5V，一種是HC的，可以3.3V/5V

2、邊沿有一個是尖角，三個圓角，尖角的是一腳，和打點一致。

Vcc out

NC（點） GND

現在提供一些實際數據：

測試樣品為TOYOCOM的711SC 1.000M的輸出頻率，1腳懸空，2腳接地，3腳輸出，4叫接+5V；

1.4V就開始起振，峰值電壓1.64V，但是工作頻率會有一定的偏差；3V時峰值電壓3.24V，工作頻率1.000M，輸出頻率准確；5V時峰值電壓為5.6V，工作頻率1.000M，輸出頻率准確

關於晶振的匹配電容問題

晶振還是晶體？
晶振的話好像不用電容吧？
晶體的話0.1u和0.01u的電容有些大了，
一般應該100p到20p之間

nod
晶振的標稱值在測試時有一個「負載電容」的條件，在工作時滿足這個條件，振盪頻率才與標稱值一致。一般來講，有低負載電容（串聯諧振晶體）
高負載電容（並聯諧振晶體）之分。在電路上的特徵為：晶振串一隻電容跨接在IC兩只腳上的，則為串聯諧振型；一隻腳接IC，一隻腳接地的，則為並聯型。如確實沒有原型號，需要代用的可採取串聯諧振型電路上的電容再並一個電容，並聯諧振電路上串一隻電容的措施。例如：4.433MHz晶振,並一隻3300PF電容或串一隻70P的微調電容。另一種說法是「損耗值」與「激勵電平」之說：

其實，上述原因都可以作為選擇晶振的條件作為考慮。

常見的晶振大多是二隻腳，3腳的晶振是一種集晶振和電容為一體的復合元件。由於在集成電路振盪端子外圍電路中總是以一個晶振（或其它諧振元件）和兩個電容組成迴路，為便於簡化電路及工藝，人們便研製生產了這種復合件。其3個引腳中，中間的1個腳通常是2 個電容連接一起的公共端，另外2個引腳即為晶振兩端，也是兩個電容各自與晶振連接的兩端。由此可見，這種復合件可用一個同頻率晶振和兩個100～200pF的瓷片電容按常規連接後直接予以代換。

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怎樣選擇一款合適的晶體振盪器21ic.com
發信站: 瀚海星雲 (2003年11月04日10:18:05 星期二), 站內信件

---- 本文介紹了一些足以表現出一個晶體振盪器性能高低的技術指標，了解這些指標的含義，將有助於通訊設計工程師順利完成設計項目，同時也可以大大減少整機

---- 總頻差：在規定的時間內，由於規定的工作和非工作參數全部組合而引起的晶體振盪器頻率與給定標稱頻率的最大頻差。

---- 說明：總頻差包括頻率溫度穩定度、頻率溫度准確度、頻率老化率、頻率電源電壓穩定度和頻率負載穩定度共同造成的最大頻差。一般只在對短期頻率穩定度關心，而對其他頻率穩定度指標不嚴格要求的場合採用。例如：精密制導雷達。

---- 頻率溫度穩定度：在標稱電源和負載下，工作在規定溫度范圍內的不帶隱含基準溫度或帶隱含基準溫度的最大允許頻偏。

---- fT=±(fmax-fmin)/(fmax+fmin)
---- fTref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜,｜(fmin-fref)/fref｜] fT：頻率溫度穩定度(不帶隱含基準溫度)
---- fTref：頻率溫度穩定度(帶隱含基準溫度)
---- fmax ：規定溫度范圍內測得的最高頻率
---- fmin：規定溫度范圍內測得的最低頻率
---- fref：規定基準溫度測得的頻率

---- 說明：採用fTref指標的晶體振盪器其生產難度要高於採用fT指標的晶體振盪器,故fTref指標的晶體振盪器售價較高。

---- 幾種電子系統使用的晶體振盪器典型頻率溫度穩定度指標見下表:

---- 表中有一部分頻率溫度穩定度指標應是帶隱含基準溫度的頻率溫度穩定度指標，但沒表示出來。 (1ppm=1×10-6；1ppb=1×10-9)。

---- 頻率穩定預熱時間：以晶體振盪器穩定輸出頻率為基準，從加電到輸出頻率小於規定頻率允差所需要的時間。

---- 說明：在多數應用中，晶體振盪器是長期加電的，然而在某些應用中晶體振盪器需要頻繁的開機和關機，這時頻率穩定預熱時間指標需要被考慮到（尤其是對於在苛刻環境中使用的軍用通訊電台，當要求頻率溫度穩定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃)，採用OCXO作為本振，頻率穩定預熱時間將不少於5分鍾，而採用DTCXO只需要十幾秒鍾)。

---- 頻率老化率：在恆定的環境條件下測量振盪器頻率時，振盪器頻率和時間之間的關系。這種長期頻率漂移是由晶體元件和振盪器電路元件的緩慢變化造成的，可用規定時限後的最大變化率（如±10ppb/天，加電72小時後），或規定的時限內最大的總頻率變化（如：±1ppm/（第一年）和±5ppm/（十年））來表示。

---- 說明：TCXO的頻率老化率為：±0.2ppm～±2ppm（第一年）和±1ppm～±5ppm（十年）（除特殊情況，TCXO很少採用每天頻率老化率的指標，因為即使在實驗室的條件下，溫度變化引起的頻率變化也將大大超過溫度補償晶體振盪器每天的頻率老化，因此這個指標失去了實際的意義）。OCXO的頻率老化率為：±0.5ppb～±10ppb/天（加電72小時後），±30ppb～±2ppm（第一年），±0.3ppm～±3ppm（十年）。

---- 頻率壓控范圍：將頻率控制電壓從基準電壓調到規定的終點電壓，晶體振盪器頻率的最小峰值改變數。

---- 說明：基準電壓為＋2.5V，規定終點電壓為＋0.5V和＋4.5V，壓控晶體振盪器在＋0.5V頻率控制電壓時頻率改變數為-110ppm，在＋4.5V頻率控制電壓時頻率改變數為＋130ppm，則VCXO電壓控制頻率壓控范圍表示為：≥±100ppm(2.5V±2V)。

---- 壓控頻率響應范圍：當調制頻率變化時，峰值頻偏與調制頻率之間的關系。通常用規定的調制頻率比規定的調制基準頻率低若干dB表示。

---- 說明：VCXO頻率壓控范圍頻率響應為0～10kHz。

---- 頻率壓控線性：與理想（直線）函數相比的輸出頻率-輸入控制電壓傳輸特性的一種量度，它以百分數表示整個范圍頻偏的可容許非線性度。

---- 說明：典型的VCXO頻率壓控線性為：≤±10%，≤±20%。簡單的VCXO頻率壓控線性計算方法為(當頻率壓控極性為正極性時)：

---- 頻率壓控線性＝±((fmax-fmin)/ f0)×100%
---- fmax：VCXO在最大壓控電壓時的輸出頻率
---- fmin：VCXO在最小壓控電壓時的輸出頻率
---- f0：壓控中心電壓頻率

---- 單邊帶相位雜訊￡(f)：偏離載波f處，一個相位調制邊帶的功率密度與載波功率之比。

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請問單片機晶震旁的2個電容有什麼要求嗎?

這個是晶體的匹配電容，只有在外部所接電容為匹配電容的情況下，
振盪頻率才能保證在標稱頻率附近的誤差范圍內。

最好按照所提供的數據來，如果沒有，一般是30pF左右。太小了不容易
起振。

在某些情況下，也可以通過調整這兩個電容的大小來微調振盪頻率，當然
可調范圍一般在10ppm量級。