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  • 数字电路的心脏晶振决定电路成败的第一步-华宇娱乐平台

    发布时间: 2020-11-07 00:11首页:主页 > 军事 > 阅读()
    本文摘要:水晶振动看起来像板上看不见的小器件,但在数字电路中,它看起来像整个电路的心脏。数字电路所有动作不可缺少的时钟、石英振动的优劣、石英振动电路设计的优劣,不影响系统整体的稳定性。 所以更好地理解水晶振动,自由选择系统使用的水晶振动,对数字电路来说是求得胜负的第一步。我们现在常说的石英振子都是石英振子或石英晶体谐振器的全名。 他们都是利用石英晶体的压电效应制造的。即使水晶结晶的两电极产生电场,结晶也不会产生机械变形,相反,如果结晶两侧产生机械压力,结晶就不会产生电场。

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    水晶振动看起来像板上看不见的小器件,但在数字电路中,它看起来像整个电路的心脏。数字电路所有动作不可缺少的时钟、石英振动的优劣、石英振动电路设计的优劣,不影响系统整体的稳定性。

    所以更好地理解水晶振动,自由选择系统使用的水晶振动,对数字电路来说是求得胜负的第一步。我们现在常说的石英振子都是石英振子或石英晶体谐振器的全名。

    他们都是利用石英晶体的压电效应制造的。即使水晶结晶的两电极产生电场,结晶也不会产生机械变形,相反,如果结晶两侧产生机械压力,结晶就不会产生电场。

    而且,这两种现象是共轭的。利用这种特性,如果在晶体的两侧产生交变电压,晶片就不会产生机械振动,同时产生交变电场。

    这样的振动和电场一般很小,但在某个特定的频率下振幅不会显着增大,这是压电共振,与我们罕见的LC电路共振有点相似。右图为晶体振动的电等效电路和电抗频率特性曲线:由图可知,当名为LCR的支路再次串联谐振时,其串联谐振频率为fs,其计算公式与通常的串联谐振计算公式相同。

    频率上升低于fs时,LCR支路显示出圆形的电感性,由此产生与C0并联谐振频率fp,并联谐振频率为fp。从电抗频率特性曲线可知,在该狭窄的频率范围内,晶体振动体整体必须显示电感性,在晶体振动体的外部并联连接适当的电容,可以构成并联谐振电路。并且,通过在负反馈电路中特别包括该并联谐振电路,可以包括正弦波振荡电路。这个合适的电容器是石英振动的阻抗电容器。

    上图是罕见的水晶振动电路,水晶振动和C1、C2构成并联谐振电路,在接收芯片的引脚上,芯片内部的转换放大器和Rf构成负反馈电路,R1用于允许水晶振动中流动的电流。有些芯片不会在设备上构建Rf和R1,因此电路设计的可玩性会下降。确保了系统的稳定性。

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    水晶振动最重要的参数是阻抗电容器,阻抗电容器可以与大电容器并联自由选择,因此可以确保水晶振动在额定频率下工作。如果晶体振动的阻抗电容为15pf,C1、C2可以自由选择30pf。考虑到芯片引脚容量和PCB迂回容量的影响,该规定需要增大。27pf、22pf一般也长时间工作。

    在雷那样的拒绝的情况下,C1、C2可以自由选择尽可能小,从而可以延迟水晶振动的减震时间。有些水晶振动制造商需要取得C1、C2的推荐值,而不是获得阻抗容量,因此实际使用时,必须根据使用的具体型号向制造商确认。

    水晶振动除了压电效应之外,还有不可忽视的特性。温度漂移。

    水晶振动的波动频率不会随着环境温度的变化而再次发生微小的位移,这是水晶振动固有的特性。因为不存在温度漂移,所以普通的水晶振动的精度很难,罕见的水晶振动的精度是40ppm、20ppm,很难达到10ppm以下。在微处理器的时钟输出等对石英振动的精度不高的情况下,该精度几乎需要适应市场需求。但是,在无线通信、蜂窝应用、广播电视等应用领域,时钟必须准确实时,通常的石英振动很难满足系统市场的需要。

    为了解决问题的温漂移带来的影响,系统必须自由选择精度更高的温补石英振动或恒温石英振动。温补水晶振动通过传感器周围温度,将温度信息转换为控制量,控制水晶振动的输入频率。

    现在的温补水晶振动多采用数字化技术,需要超过更正确的控制。另一方面,恒温水晶振动更进一步,通过将水晶放置在恒温槽内,设置恒温动作点,将恒温槽维持在恒温的状态,水晶在恒温槽内不受外部空气温度的影响,能够大幅提高水晶振动的输入频率的稳定度。温补水晶振动和恒温水晶振动的输出精度都需要1ppm以上。必须满足严格的系统市场需求。

    因为水晶振动在数字电路中很重要,所以必须注意a .水晶振动内部不存在水晶结晶,所以在外部碰撞和落下时水晶结晶脱落破损,水晶振动容易过热。考虑到水晶振动的可靠加装和方位,请尽量在附近的板边、设备外壳等b .手工作业和机械焊接时注意焊接温度。石英振动对温度很脆弱,焊接时的温度不能过低。另外,请尽量缩短冷却时间。

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    c .建议尽量延长水晶振动部的布线,设计成尽量拉近水晶振动部的布线和其他信号线的距离,使水晶振动部的外壳短路。这些措施可以更好地防止障碍。d.c1、C2的允许值请慎重自由地选择。尽量根据制造商取得的推荐值进行设计。

    在符合雷电般排斥的前提下,C1、C2的给予方法可以尽可能小,可以延长水晶振动的雷电般的时间。e .注意水晶振动是否过驱动,避免过驱动影响水晶振动的寿命。如果用示波器测试水晶振动的输入被削减,山谷变平,就有必要考虑水晶振动是否被过度驱动。需要调整R1限流阻力的电阻值。

    直到输入原来的正弦波。


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