晶振电路的反相器电路(晶振电路中容阻该如何匹配)
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8m晶振配多大的电容
并联的1M欧姆的电阻被称作反馈电阻,它为内部的反相器提供直流偏置电压,选值一般为1M欧姆,这没问题。但是,可以查一下单片机内部是否已经包含了这颗电阻,如果已经包含了,则外部就不要再加了。
另外,晶振的负载电容及layout设计需要做好检查,确保没有问题。
最后,常规的检查无效之后,可以配置阻尼电阻Rd来抑制晶振的寄生振荡。
Rd的选值:1/(2*
pi*f0*
C2),f0为晶振频率。晶振的时钟信号是什么样的
首先晶振产生时钟电路其实我们只看到了外面一部分,还有一部分在芯片的内部,芯片内部包含了一个反相器(非门)和反馈电阻,这个电路我们也称之为皮尔斯振荡器。
反相器输入输出是相反的,通过反馈电阻反相器的输出应该是一直输出一个方波。输入信号是一个共模电压约为VCC/2,并且在共模电压很小范围扰动的波形。输出方波的频率在没有外围器件时由电路自身的参数决定,主要是芯片的寄生电容和外部的这
晶振电路中容阻该如何匹配
大多数电子工程师都见过单片机中如下图所示的形式,一般单片机都会有这样的电路。晶振的两个引脚与芯片(如单片机)内部的反相器相连接,再结合外部的匹配电容CL1、CL2、R1、R2,组成一个皮尔斯振荡器(Pierceoscillator)
上图中,U1为增益很大的反相放大器,CL1、CL2为匹配电容,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,它们会稍微影响振荡频率,主要用与微调频率和波形,并影响幅度。X1是晶体,相当于三点式里面的电感
R1是反馈电阻(一般≥1MΩ),它使反相器在振荡初始时处于线性工作区,R2与匹配电容组成网络,提供180度相移,同时起到限制振荡幅度,防止反向器输出对晶振过驱动将其损坏。
这里涉及到晶振的一个非常重要的参数,即负载电容CL(Loadcapacitance),它是电路中跨接晶体两端的总的有效电容(不是晶振外接的匹配电容),主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻,与晶体一起决定振荡器电路的工作频率,通过调整负载电容,就可以将振荡器的工作频率微调到标称值。
负载电容的公式如下所示:
其中,CS为晶体两个管脚间的寄生电容(ShuntCapacitance)
CD表示晶体振荡电路输出管脚到地的总电容,包括PCB走线电容CPCB、芯片管脚寄生电容CO、外加匹配电容CL2,即CD=CPCB+CO+CL2
CG表示晶体振荡电路输入管脚到地的总电容,包括PCB走线电容CPCB、芯片管脚寄生电容CI、外加匹配电容CL1,即CG=CPCB+CI+CL1
一般CS为1pF左右,CI与CO一般为几个皮法,具体可参考芯片或晶振的数据手册
(这里假设CS=0.8pF,CI=CO=5pF,CPCB=4pF)。
比如规格书上的负载电容值为18pF,则有
则CD=CG=34.4pF,计算出来的匹配电容值CL1=CL2=25pF
51单片机晶振原理
51单片机片内有一个高增益的反相放大器,反相放大器的输入端为晶振引脚1,输出端为晶振引脚2。由该放大器构成的振荡电路和时钟电路一起构成了单片机的时钟方式。
根据硬件电路设计方案的不同,单片机的时钟连接方式可分为两种:内部时钟方式和外部时钟方式。
在内部方式时钟电路中,必须在晶振引脚1和晶振引脚2两端分别接两个外接电容构成振荡电路。如果测试晶振输出频率超出单片机捕捉范围,可以微调这两颗电容值的大小,是晶振频率尽可能靠近标称频率。
晶振坏了有什么现象吗
晶振坏了的特征现象有哪些
如今的电子科技时代,我们已离不开生活中的智能产品,尤其是手机,在这个移动支付的快节奏城市,也许你可以试试一天没有手机的生活,恐怕会有诸多不便。而手机却依赖它,一颗比米粒还要小的晶振,决定了整块电路板的“生死”。如果它不运作,整个系统就会瘫痪,在行业中被人们堪比为电路板的心脏。
在工作电路中,如果晶振损坏会有哪些特征现象呢?晶振损坏分为两大类,一是彻底停振,二是具有不稳定性
一,彻底停振
如果晶振停振,对手机而言可能无法正常开机,就像心脏突然停止跳动,以该晶振为时钟信号的电路都会停顿罢工
二,具有不稳定性
引起不稳定性的原因有很多,可能是晶振质量问题,更多原因则是晶振参数与电路参数不相匹配,例如系统要求精度20ppm,而晶振参数只有50ppm;再或者匹配电容要求12PF,而实际电容只有9PF诸多原因。
彻底损坏时的解决办法
彻底损坏时,可将其拆下,与正常同型号集成电路对比测其每一引脚对地的正、反向电阻,总能找到其中一只或几只引脚阻值异常;
具有不稳定性的解决办法
咨询的晶振供应商,算出正确电容匹配值更换晶振,或者是更换外挂电容。更换精度合适的晶振,如果是其它问题引起的不稳定,用无水酒精冷却被怀疑的集成电路,如果故障发生时间推迟或不再发生故障,即可判定。通常只能更换新集成电路来排除。
晶振坏了会有什么现象
有以下现象:
1.
集成电路的损坏也有两种:彻底损坏、热稳定性不良。
2.
彻底损坏时,可将其拆下,与正常同型号集成电路对比测其每一引脚对地的正、反向电阻,总能找到其中一只或几只引脚阻值异常。
3.
对热稳定性差的,可以在设备工作时,用无水酒精
冷却被怀疑的集成电路,如果故障发生时间推迟或不再发生故障,即可判定。通常只能更换新集成电路来排除。