都說(shuō)晶振是電路的心臟,你真的了解它嗎?
發(fā)布時(shí)間:2020-05-07 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】之所以說(shuō)晶振是數(shù)字電路的心臟,就是因?yàn)樗械臄?shù)字電路都需要一個(gè)穩(wěn)定的工作時(shí)鐘信號(hào),最常見的就是用晶振來(lái)解決,可以說(shuō)只要有數(shù)字電路的地方就可以見到晶振。
之所以說(shuō)晶振是數(shù)字電路的心臟,就是因?yàn)樗械臄?shù)字電路都需要一個(gè)穩(wěn)定的工作時(shí)鐘信號(hào),最常見的就是用晶振來(lái)解決,可以說(shuō)只要有數(shù)字電路的地方就可以見到晶振。
常見種類
我們常說(shuō)的晶振,包含兩種。
一種需要加驅(qū)動(dòng)電路才能產(chǎn)生頻率信號(hào),這類晶振叫晶振諧振器,比如常見的49S封裝、兩腳封裝的SMD3225 5032、少量四腳SMD封裝。
一種不用加驅(qū)動(dòng)電路,只需要加上電壓信號(hào),就能夠產(chǎn)生頻率信號(hào),這種叫做晶振振蕩器,基本上都是4腳封裝,含有電源引腳、地引腳、頻率輸出引腳等。
主要參數(shù)選擇
這里我們主要針對(duì)晶振諧振器。一般晶振的主要參數(shù)有,核心頻率、工作溫度、精度值、等效串聯(lián)阻抗、匹配電容、封裝形式等等。
晶振的核心頻率,一般核心頻率的選擇取決于頻率需求元件的要求,比如時(shí)鐘芯片就需要32.768KHz的晶振,MCU一般是一個(gè)范圍,基本上從4M到幾十M都有。
晶振的工作溫度,之所以把工作溫度單獨(dú)拿出來(lái),主要是由于晶振是個(gè)物理的器件,工作溫度與價(jià)格是成正比,工作溫度要求越高,價(jià)格越高,所以選擇晶振時(shí)也需要重點(diǎn)考慮工作溫度。
晶振的精度值,精度一般常見的有0.5ppm、±5ppm、±10ppm、±20ppm、±50ppm等等。其中0.5ppm國(guó)內(nèi)的目前只有通過(guò)數(shù)字補(bǔ)償?shù)牟拍茏龅?,?guó)外的有在3225甚至2016上實(shí)現(xiàn)高精度。精度的選擇一般要參考頻率需求器件對(duì)精度的要求。比如高精度的時(shí)鐘芯片一般在±5ppm以內(nèi),普通的應(yīng)用都選擇在±20ppm左右。
晶振的等效串聯(lián)阻抗,這個(gè)參數(shù)主要是與驅(qū)動(dòng)能力有關(guān)系,也就是說(shuō)跟驅(qū)動(dòng)電流有關(guān)系。等效電阻小則需要的驅(qū)動(dòng)電流就小。對(duì)外部驅(qū)動(dòng)電路的適應(yīng)能力就越高。
晶振的匹配電容,通過(guò)改變匹配電容的參數(shù)值,可以改變晶振的核心頻率,也就是說(shuō)可以通過(guò)調(diào)整晶振的匹配電容來(lái)對(duì)精度做微調(diào)。這也是目前國(guó)內(nèi)做高精度溫補(bǔ)晶振的主要辦法。
封裝形式
目前晶振的封裝形式是多樣的,需要根據(jù)自己的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇,主要是根據(jù)板子的空間、加工方式、成本等方面來(lái)考慮。
常見注意事項(xiàng)
一般來(lái)說(shuō),晶振是一個(gè)系統(tǒng)的核心器件。晶振的好壞直接關(guān)系整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。需要注意的主要有以下幾點(diǎn)。
與加工工藝有關(guān)系的有以下兩個(gè)方面:
一個(gè)是過(guò)高溫的回流焊,由于晶振是個(gè)物理器件,在過(guò)回流焊的時(shí)候高溫可能會(huì)對(duì)晶振的頻率造成一定的影響,偏離核心頻率,這個(gè)在使用K級(jí)別晶振的時(shí)候需要特別注意。
一個(gè)是清洗流程中的超聲波清洗,這個(gè)主要是超聲波頻率如果落在晶振的工作頻率上就可能引起晶振的共振,導(dǎo)致晶振內(nèi)部的晶片碎掉,出現(xiàn)不良。
通常應(yīng)用上需要注意的是讓晶振工作在穩(wěn)定狀態(tài),很多出現(xiàn)晶振失效的情況都是晶振長(zhǎng)期工作在過(guò)驅(qū)動(dòng)或者是欠驅(qū)動(dòng)狀態(tài),這個(gè)可以通過(guò)查看晶振的輸出引腳波形可以分析。過(guò)驅(qū)動(dòng)可能導(dǎo)致晶振達(dá)不到正常的使用壽命,欠驅(qū)動(dòng)可能導(dǎo)致晶振的抗干擾能力減弱,系統(tǒng)常常無(wú)故丟時(shí)鐘。
抗干擾設(shè)計(jì)
由于晶振是個(gè)小信號(hào)器件,很容易受到外部的干擾,從而導(dǎo)致系統(tǒng)時(shí)鐘出現(xiàn)問題。
這塊主要從兩個(gè)方面處理:
一個(gè)是layout上注意晶振時(shí)鐘信號(hào)的處理,常用的是包地處理。
一個(gè)是對(duì)板上其他頻率器件的處理,這個(gè)就需要做好不同頻率間的隔離處理。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
特別推薦
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- ADI電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制解決方案 驅(qū)動(dòng)智能運(yùn)動(dòng)新時(shí)代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 中微公司成功從美國(guó)國(guó)防部中國(guó)軍事企業(yè)清單中移除
- 華邦電子白皮書:滿足歐盟無(wú)線電設(shè)備指令(RED)信息安全標(biāo)準(zhǔn)
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(九)——功率半導(dǎo)體模塊的熱擴(kuò)散
- 準(zhǔn) Z 源逆變器的設(shè)計(jì)
- 第12講:三菱電機(jī)高壓SiC芯片技術(shù)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
單向可控硅
刀開關(guān)
等離子顯示屏
低頻電感
低通濾波器
低音炮電路
滌綸電容
點(diǎn)膠設(shè)備
電池
電池管理系統(tǒng)
電磁蜂鳴器
電磁兼容
電磁爐危害
電動(dòng)車
電動(dòng)工具
電動(dòng)汽車
電感
電工電路
電機(jī)控制
電解電容
電纜連接器
電力電子
電力繼電器
電力線通信
電流保險(xiǎn)絲
電流表
電流傳感器
電流互感器
電路保護(hù)
電路圖