





晶体振荡器的的稳定度
晶体振荡器频率稳定度是振荡电路的重要技术指标,在一般LC振荡电路中,尽管采取各种稳频措族,其频率稳定仅能达到10负4次方~10负5次方量级。如果要求频率稳定度优于10负5次方量级,就必须采用晶体振荡电路。晶体振荡电路是采用石英谐振器作为振荡回路元件的电路,它是利用石英谐振器的谐振特性控制和稳定振荡电路的振荡频率。石英谐振器是从石英晶体中按一定方位角切下为AT、BT、CT、DT、ET、GT和X+5等切型。常用的几种切型的主要性能见表5.3-3石英片的振动具有多谐性,上偏晶振单价,除基频振动外,还有奇次谐波的泛音振动。一个石英谐振器既可利用其基频振动,也可利用其泛音振动,前者称为基音晶体,后者称为泛音晶体。泛音晶体和基音晶体的等效电路(见图5.1-10)相同,上偏晶振,但参数值不同。泛音频率与基音频率不成整数倍关系,只在奇数倍附近,且不能同时存在。泛音晶体一般利用3次和5次的泛音振动,而很少采用9次以上的泛音振动。由于石英谐振器具有极高的Q值,很小的P值,良好的物理与化学稳定性以及很高的回路标准性,因而,上偏晶振加工,晶体振荡电路具有很高的频率稳定度。一般采用低精度石英谐振器时,频率稳定度可达10负5次方量级。

晶体振荡器的功能作用
晶振在应用具体起到的作用,微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;RC(电阻、电容)振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置,适用于晶振和陶瓷谐振槽路。另一种为简单的分立RC振荡器。基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。RC振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。在使用时,陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感,但在过驱动时很容易产生频率漂移(甚至可能损坏)。影响振荡器工作的环境因素有:电磁干扰(EMI)、机械震动与冲击、湿度和温度。这些因素会增大输出频率的变化,增加不稳定性,并且在有些情况下,还会造成振荡器停振。上述大部分问题都可以通过使用振荡器模块避免。这些模块自带振荡器、提供低阻方波输出,并且能够在一定条件下保证运行。常用的两种类型是晶振模块和集成RC振荡器(硅振荡器)。晶振模块提供与分立晶振相同的精度。硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高,多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。
晶体振荡器的作用
晶振,上偏晶振价格,全称是石英晶体振荡器,晶振的精度很高,一般的晶振可以达到1/20000。晶振的用途很广,作用也非常大特别是对于单片机系统来说,它能产生并提供写入程序的单片机系统电路所需要的时钟频率,只有晶体为单片机提供了需要的时钟频率,单片机才能准确无误地执行程序里的指令,一般来说,要想让单片机里面的程序执行得更快一些,就得想办法提高石英晶振的时钟频率。
石英晶振能够给系统提供一个基本的时钟频率。一般一个系统要保持系统里面各部分能够同步,就需要一个石英晶振,但有一些系统的射频和基频会使用到不一样的频率信号,这个时候就要想办法调整晶振频率来保持系统的同步。晶振一般跟锁相环电路配合,有时电路中的各个子系统需要的时钟频率不相同,那么能够用这个晶振相连的不同锁相环提供。
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