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石英諧振器還是石英振蕩器--如何選擇?

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瀏覽：- 發(fā)布日期：2023-06-14 14:28:48【大中小】

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石英諧振器還是石英振蕩器--如何選擇?電子組件的開發(fā)人員經(jīng)常面臨的問題是，應(yīng)該使用石英振蕩器還是石英振蕩器。必須滿足各種邊界條件，如空間要求，頻率穩(wěn)定性，器件成本和開發(fā)成本.晶振資料下載

模擬設(shè)計的小批量或缺乏容量-使用振蕩器！

石英諧振器還是石英振蕩器--如何選擇?使用石英晶體，開發(fā)人員原則上可以建立自己的振蕩器電路。那么，為什么振蕩器經(jīng)常被用作簡單應(yīng)用中的時鐘呢？或者在微控制器已經(jīng)允許使用帶有內(nèi)部有源組件的石英的情況下？其原因不僅在于所需的頻率穩(wěn)定性。在整個溫度范圍內(nèi)定義的響應(yīng)行為和操作可靠性通常更為重要。對于石英，為了使電路與石英相匹配并確保安全運行，需要付出一定的努力。在小批量的情況下，節(jié)省增加的開發(fā)工作和使用更昂貴的振蕩器而不是石英是更有利的。當(dāng)使用振蕩器時，不需要調(diào)整石英所需的元件。這也節(jié)省了PCB上的空間。振蕩器可隨時獲得，例如尺寸為7 x 5 mm或更小的SMD設(shè)計。在微控制器的數(shù)據(jù)手冊中，您可以找到如何連接外部振蕩器的信息

大批量--諧振器是最好的選擇！

石英諧振器還是石英振蕩器--如何選擇?石英的使用在大批量的情況下具有成本優(yōu)勢。在大多數(shù)情況下，微控制器已經(jīng)包含一個有源元件，允許用一個石英和幾個無源元件配置振蕩器。IC制造商的用戶信息提供了一些電路的基本信息，但往往忽略了重要的細節(jié)，例如。允許的石英應(yīng)力或石英外圍設(shè)備的適當(dāng)尺寸。從大約40MHz開始，通常使用泛音石英。這些都需要電路預(yù)防措施來防止基音上的振蕩。應(yīng)特別仔細地確定帶有泛音石英的電路的尺寸，并檢查其運行行為。這種配置是最常見的。圖2（上圖下一頁）顯示了左圖中的基本配置，它可以用一個簡單的晶體管代替逆變器來實現(xiàn)，以獲得180°的相移和增益。另外180°必須由一個反饋網(wǎng)絡(luò)提供，該網(wǎng)絡(luò)由石英和zw組成

帶Colpitts振蕩器的微控制器

石英諧振器還是石英振蕩器--如何選擇?對于微控制器，通常已經(jīng)包含了這種皮爾斯振蕩器電路的逆變器。這使得將振蕩器而不是石英連接到OSC1并保持OSC2打開變得非常容易。

電阻RV可以，部分。作為逆變器的輸出阻抗和/或作為集成電阻已經(jīng)包含在微控制器中。這同樣適用于調(diào)節(jié)直流工作點的高阻抗RGK。不幸的是，半導(dǎo)體制造商對此幾乎沒有提供任何信息。

C1，石英，C2和RV構(gòu)成與頻率相關(guān)的反饋網(wǎng)絡(luò)。選擇C1，C2和Rv的方式應(yīng)使石英的總負載容量合適，同時不超過石英的最大允許負載。這可以特別調(diào)整與房車。許多處理器制造商已經(jīng)在逆變器輸出端集成了一個電阻，但是，如果數(shù)據(jù)手冊中沒有關(guān)于阻抗和電壓電平的信息，則建議放置一個（額外的）外部電阻。只有在了解逆變器輸出端參數(shù)的情況下，才能獲得最佳的相位和振蕩特性，并避免超過允許的石英負載。

將C1和C2設(shè)置為相同的大?。ɡ?，分別設(shè)置為負載容量的兩倍）是沒有意義的。C2對頻率的影響比C1小得多，因為C2與RV或RV一起工作。逆變器有效地將輸出阻抗轉(zhuǎn)換為更高的電容值。因此，不可能從電容C1和C2的簡單串聯(lián)公式中確定與指定負載電容相對應(yīng)的值。最好從一開始就選擇至少大于2-3倍的C2，并將C1設(shè)置為等于或僅略大于規(guī)定的負載電容。由此產(chǎn)生的C2與C1的比值將同時導(dǎo)致逆變器輸出端的低阻抗電平到高阻抗逆變器輸入端的合理變換。

如果數(shù)量較少，出于經(jīng)濟原因，建議使用振蕩器而不是石英晶振。振蕩器連接簡單，操作安全。對于較大的數(shù)量，微控制器上較便宜的石英通常用作時鐘。

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