晶振形变(晶振起振需要什么条件)
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晶振用在什么地方
晶振是什么
晶振的全称叫做晶体振荡器,是由石英晶体做成的,所以又叫做石英晶振。他可以产生时钟信号,为单片机等需要时钟的器件提供时钟频率。
↑无源晶振图片
晶振用在什么地方晶振用在需要时钟频率的芯片中,为芯片提供精准的时钟信号,比如单片机、ARM芯片、DSP、FPGA等可编程芯片。由于这些芯片都是有指令周期的,而指令周期来源于时钟频率,晶振的作用就是为时钟频率提供基准。
晶振的应用领域如果细分的话,可以涉及到如下几个具体领域:
1.移动手持设备,如手机、扫码枪等;
2.消费电子,如智能手环,智能手表,照相机等;
3.通信电子,如路由器,基站、蓝牙设备等;
4.医疗电子,如超声波设备、核磁设备等。
晶振的分类晶振分为有源晶振和无源晶振,无源晶振有两个引脚,配合两个瓷片电容即可起振。而有源晶振需要供电,相比而言有源晶振的时钟频率更加晶振,适用于对时钟频率要求非常高的需求中。一般而言,无源晶振即可满足大多数应用。
↑有源晶振图片
如下图所示,晶振在电路板上。
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晶振怎样接线
通常的用法是一脚悬空、二脚接地、三脚接输出、四脚接电压。有个点标记的为1脚,按逆时针(管脚向下)分别为2、3、4。
石英晶片具有压电效应:给晶片连接上交变电压,然后在晶片两极加上一个电场,晶片就会产生机械振动,这种机械变形振动会产生微弱的交变电场,而且振动频率稳定不变。
控制外加交变电压的频率,让他和晶片固有的震动频率相等就会产生压电谐振,这时候晶振的机械振动的大幅度急剧增加。在各种因素的共同作用下,振动器的性能也随之改变。
晶振起振需要什么条件
晶振起振是利用压电效应(物理特性),在水晶片上施以机械应力时,,会产生电荷的偏移。
某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。(资料出自YXC扬兴官网《晶振压电效应》)
有源晶振中使用的晶体就有上面的特性,这种晶体统称压电晶体。如果按一定方向对水晶晶体上切下的薄片施加压力,那么在此薄片上将会产生电荷。如果按相反方向拉伸这一薄片,在此薄片上也会出现电荷,不过符号相反。有源晶振中配置了稳定的内置电路,通电后给晶体施加一个稳定的交变电场,有源晶振就会输出信号。而无源晶振需要外置电路,这就导致了对晶体的施加的电场不像有源晶振那么稳定和匹配。这也就是为什么有源晶振输出的信号要比无源晶振的稳定。
压电晶体应用广泛,最常应用于声音的再现、记录和传送,原因是声波一碰到压电薄片,就会使薄片两端电极上产生电荷,其大小和符号随着声音的变化而变化.
无源晶振怎么用
通过石英的压电效应进行工作。工作原理为:在石英水晶片的两边镀上电极,通过在两电极上加一定的电压,因为石英有压电效应,电压形成了,自然就会产生形变,从而给IC提供一个正弦波形。通过IC的内部整形和PLL电路后产生方波,然后输入给下级电路。无源晶振就是一个晶体,必须要结合外围电路构成一个振荡器才能输出特定频率的信号,而这个振荡器是需要提供电源的。像MCU可以用无源晶振是因为其内部集成有构成振荡器的电路,晶体不好集成就只好外加。扩展资料:无源晶振工作的注意事项:
1、晶振的选型选择合适的晶振对单片机来说非常重要,我们在选择晶振的时候至少必须考虑谐振频点、负载电容、激励功率、温度特性长期稳定性等参数。合适的晶振才能确保单片机能够正常工作。
2、电容引起的晶振不稳定晶振电路中的电容C1和C2两个电容对晶振的稳定性有很大影响,每一种晶振都有各自的特性,所以我们必须按晶振生产商所提供的数值选择外部元器件。通常在许可范围内,C1,C2值越低越好,C值偏大虽有利于振荡器的稳定,但将会增加起振时间。
3、单片机晶振被过分驱动引起的问题晶振被过分驱动会渐渐损耗晶振的接触电镀从而引起晶振频率的上升。我们可用一台示波器来检测,OSC,输出脚,如果检测一非常清晰的正弦波且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要,则晶振未被过分驱动。