晶振驱动电路

『壹』 晶振是用来干什么的在电路中起什么作用

晶振在应用具体起到的作用，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，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。具有高Q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。
参考链接：http://ke..com/view/480656.htm?fromtitle=%E6%99%B6%E6%8C%AF&fromid=108235&type=syn#5

『贰』 晶振电路详解

晶振电路
我用反向器（74LS00）与晶振、两个小电容、一个大电阻。用的是典型电路，内可在示波容器上就是不振?
HC的或HCT的才行，如果电容小的话，应该用MOS输入的门。LS芯片的最高截止频率没问题，原因是LS芯片需一个百欧级偏置电阻才能达到线性状态，此时增益又不够。
HC和LS速度上并无区别（最大40兆），问题出在振荡电路是将非门当成线性反向放大器来使用。HC只要加个10兆电阻即可，此时仍有足够的放大倍数（约100）。LS加个1兆电阻仍是非线性状态，不可能振荡，需要5千才能线性，但此时负反馈太深，放大倍数过小（小于10），仍不可能振荡。
原先CMOS比TTL的速度低，高速CMOS与TTL的速度低错不多，由于CMOS的优点工耗低，故得以发展，HC就是高速CMOS，但TTL的可靠性要好（短路不会烧掉，CMOS就不同啦）。

『叁』 单片机典型的晶振电路有哪些

晶振电路严格的说是有三种：
1、最普通的模式，也就是外接无源晶振，然专后每个晶属振的一个脚都接一个20-30pF的电容到地。
2、外接振荡源的模式，也就是利用有源晶振，脉冲输出后直接接XTAL1，然后XTAL2接地。
3、内置RC振荡电路法，有一些单片机比如AVR系列的，都内置有RC振荡电路，可以实现内部1M，2M，4M，8M振荡电路。不过我个人感觉这种振荡电路的精度比如外接晶振。

『肆』 单片机晶振电路中接在晶振旁的两个电容的作用是什么

单片机晶振电路中接在晶振旁的两个电容叫负载电容，它的作用是负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。标称频率相同的晶振，负载电容不一定相同。

晶体振荡器是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片），石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振；而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

(4)晶振驱动电路扩展阅读：

晶振在应用具体起到的作用，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，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。具有高Q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）。

『伍』 晶振电路如下为什么要加一个10欧的电阻

晶振和电阻的关系（资料来自YXC扬兴晶振官网《晶振、电容和电阻的关系》）
1、配合IC内部电路组成负反馈、移相,使放大器工作在线性区

晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈，保证放大器工作在高增益的线性区，同时起到限流的作用，防止反向器输出对晶振过驱动，损坏晶振。这个电阻是为了使本来为逻辑反相器的器件工作在线性区, 以获得增益, 在饱和区是没有增益的, 而没有增益是无法振荡的. 如果用芯片中的反相器来作振荡, 必须外接这个电阻, 对于CMOS而言可以是1M以上, 对于TTL则比较复杂, 视不同类型(S,LS...)而定. 如果是芯片指定的晶振引脚, 如在某些微处理器中, 常常可以不加, 因为芯片内部已经制作了。
2、晶振串联的电阻常用来预防晶振被过分驱动；
晶振过分驱动的后果是将逐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升，并导致晶振的早期失效，又可以讲drive level调整用。用来调整drive level和发振余裕度。
3、并联降低谐振阻抗,使谐振器易启动；
Xin和Xout的内部一般是一个施密特反相器,反相器是不能驱动晶体震荡的.因此,在反相器的两端并联一个电阻,由电阻完成将输出的信号反向180度反馈到输入端形成负反馈,构成负反馈放大电路.晶体并在电阻上,电阻与晶体的等效阻抗是并联关系,并联降低谐振阻抗,使谐振器易启动；

电阻的作用是将电路内部的反向器加一个反馈回路，形成放大器，当晶体并在其中会使反馈回路的交流等效按照晶体频率谐振，由于晶体的Q值非常高，因此电阻在很大的范围变化都不会影响输出频率。

『陆』 晶振电路上为什么要加一个1M的电阻

不是每个用晶体的地方都要加的.
部分是因为晶体驱动电路的原因,部分是因为晶体的不同类型或加工工艺的原因.
这个电阻也并不都是1M,有的大点有的小点,还更工作条件有关.
基本上,其作用是作为阻抗匹配,使晶体的驱动电路或晶体本身处于更良好的工作条件.
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说些额外的:
在这里顺便纠正一下大家都很容易搞错的概念:晶体、晶振.
1.图中的这种元件是"晶体谐振器",实际上内部就是一个晶体,它只是起到谐振的作用,自身并不能"产生"振荡信号,所以不能称为"晶振",而只能称为"晶体".
2.真正的"晶振",指的是"晶体振荡器"(要区分于上述的"谐振器"),晶体振荡器的内部除了有晶体之外,是还有一些电路的,来驱动晶体.晶体振荡器只要通上电源,就有持续稳定的振荡信号输出.这种器件才是"晶体振荡器",简称"晶振".
晶体振荡器实际上也经常被称为"有源晶振",因为它工作时需要单独提供电源.
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晶体的好处是,体积小,重量轻,成本低,无需单独供电;
晶振的好处是,工作可靠,频率稳定,信号驱动能力强,受负载影响小.
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例如,一个采用晶体作为时钟源的单片机,单片机自身的工作状态就可能影响晶体的工作,严重时甚至会导致出错或停机;
而若改用晶振,则无论单片机的工作状态如何,该晶振的信号都是稳定可靠的.
前者在一般情况下或许没有太大的问题,但若是在一个公用时钟源的系统中,就可能产生大问题,而若采用后者,就可以避免这样的问题.

『柒』 如何用无源8M晶振做成一个振荡电路，求电路图与参数设置

时钟信号为CMOS电平输出，频率等于晶振的并联谐振频率。74HC04相当于一个专有很大增益的放属大器；R2是反馈电阻，取值一般≥1MΩ，它可以使反相器在振荡初始时处于线性工作区，不可以省略，否则有时会不能起振。R1作为驱动电位调整之用，可以防止晶振被过分驱动而工作在高次谐波频率上。C1、C2为负载电容，实际上是电容三点式电路的分压电容，接地点就是分压点。以接地点即分压点为参考点，输入和输出是反相的，但从并联谐振回路即石英晶体两端来看，形成一个正反馈以保证电路持续振荡。C1、C2会稍微影响振荡频率。

74HC04可以用74AHC04或其它CMOS电平输入的反相器代替，不过不能用TTL电平输入的反相器，因为它的输入阻抗不够大，远小于电路的反馈阻抗。

实际使用时要处理好R1和R2的值，经试验，太小的R1或太大的R2会有可能导致电路工作在晶振的高次谐振频率上。对于8MHz的晶振，采用R1=220Ω、R2=1MΩ可以使电路稳定输出8MHz的方波时钟信号。

『捌』 怎么驱动晶振

本人相册内部具有使用门电路驱动晶振的图片，可以查看。

『玖』 为何晶振产生秒脉冲电路输出频率太快，如何调到1HZ

1. 晶振的振荡电路设计有误，晶振驱动不当，导致晶振工作在异常的状态(称为spurious混附振荡状态)，以致无法得到正确的频率。
→ 改用适当的振荡电路
例如: 以一般晶振常用的皮尔斯振荡电路而言，如果不是用MCU或特定芯片上接32768晶振的专用端口，而是自己用一般逻辑闸如反闸来接的时候，通常都需要在输出与晶振间有个适当的电阻以限制驱动准位

2. 除频电路设计有误。
→ 重新确认除频电路。

以上都是造成大幅偏移的原因
以下是小幅偏移的原因

3. 负载电容数值不当
→ 频率较高是负载电容太小，应使用厂商建议的负载电容数值，并加入考虑电路的杂散电容，以计算所需使用的电容。

4. 晶振本身误差
→ 更换，或试著调整所用电容而改变负载电容做微调。