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有源晶体振荡器有什么作用呢?

发布时间:2020-04-08

晶体振荡器,简称晶振,其作用在于产生原始的时钟频率,这个频率经过频率发生器的倍频或分频后就成了电脑中各种不同的总线频率。以声卡为例,要实现对模拟信号44.1kHz或48kHz的采样,频率发生器就必须提供一个44.1kHz或48kHz的时钟频率。如果需要对这两种音频同时支持的话,声卡就需要有两颗晶振。但是现在的娱乐级声卡为了降低成本,通常都采用SRC将输出的采样频率固定在48kHz,但是SRC会对音质带来损害,而且现在的娱乐级声卡都没有很好地解决这个问题。

有源晶体振荡器

  每(mei)个单(dan)片(pian)(pian)机(ji)系(xi)统(tong)里都有(you)晶(jing)振(zhen)(zhen)(zhen)(晶(jing)体震荡(dang)器),在(zai)单(dan)片(pian)(pian)机(ji)系(xi)统(tong)里晶(jing)振(zhen)(zhen)(zhen)的作用非常大,他结(jie)合单(dan)片(pian)(pian)机(ji)内部的电路(lu),产生单(dan)片(pian)(pian)机(ji)所必须(xu)的时钟(zhong)频(pin)率(lv),单(dan)片(pian)(pian)机(ji)的一切指令的执行都是建(jian)立在(zai)这个基础上的,晶(jing)振(zhen)(zhen)(zhen)的提(ti)供的时钟(zhong)频(pin)率(lv)越(yue)(yue)高,那单(dan)片(pian)(pian)机(ji)的运行速度也就越(yue)(yue)快那么(me)晶(jing)振(zhen)(zhen)(zhen)该如(ru)何分类?

 1、从外观上可以划分为:圆柱晶振(DIP)、贴片晶振(SMD)。

  谐振器一般(ban)分(fen)为(wei)插(cha)件(Dip)和(he)(he)贴片(pian)(SMD)。插(cha)件中又分(fen)为(wei)HC-49U、HC-49U/S、音(yin)叉型(xing)(圆柱)。HC-49U一般(ban)称(cheng)(cheng)49U,有些采购俗称(cheng)(cheng) “高型(xing)”,而HC-49U/S一般(ban)称(cheng)(cheng)49S,俗称(cheng)(cheng)“矮型(xing)”。音(yin)叉型(xing)按照体(ti)积(ji)分(fen)可分(fen)为(wei)3*8,2*6,1*5,1*4等(deng)等(deng)。贴片(pian)型(xing)是(shi)按大小和(he)(he)脚(jiao)位来分(fen)类。例如7*5(0705)、6*3.5(0603),5*3.2(5032)等(deng)等(deng)。脚(jiao)位有4pin和(he)(he)2pin之分(fen)。

  而(er)(er)振荡(dang)(dang)器(qi)也是(shi)可(ke)(ke)以(yi)分为(wei)插件和贴片。插件的(de)可(ke)(ke)以(yi)按大小和脚(jiao)位来(lai)分。例(li)如(ru)所谓全尺寸(cun)的(de),又称(cheng)长(zhang)方形或(huo)者(zhe)(zhe)14pin,半尺寸(cun)的(de)又称(cheng)为(wei)正方形或(huo)者(zhe)(zhe)8pin。不过要注(zhu)意的(de)是(shi),这里的(de)14pin和8pin都(dou)是(shi)指振荡(dang)(dang)器(qi)内(nei)部核心(xin)IC的(de)脚(jiao)位数,振荡(dang)(dang)器(qi)本(ben)身是(shi)4pin。而(er)(er)从不同的(de)应用层面来(lai)分,又可(ke)(ke)分为(wei)OSC(普通钟振), TCXO(温(wen)度(du)补偿),VCXO(压(ya)控),OCXO(恒温(wen))等等。

2、从工作性能上分为:石英晶体谐振器(无源)、石英晶体震荡器(有源,带电压的。晶体振荡器又可分为Package石英振荡器(SPXO)、温度补偿石英振荡器(TCXO)、电压控制石英振荡器(VCXO)、恒温槽式石英振荡器(OCXO))。

  晶振的精度单位是(PPM)不仅是决定了晶振的价格,也决定了是否符合你产品的技术参数。一般常用的精度为20PPM。那么影响晶振精度的因素有哪些呢?

  尽管一个石英晶(jing)体振荡器的(de)(de)(de)频率(lv)精度(du)是(shi)正(zheng)负(fu)(fu)20PPM,但可能(neng)会因为电压变动有(you)正(zheng)负(fu)(fu)10PPM的(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)响(xiang),焊接温度(du)有(you)正(zheng)负(fu)(fu)5PPM的(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)响(xiang),机(ji)械振动与冲击有(you)正(zheng)负(fu)(fu)3PPM的(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)响(xiang),温度(du)范围可能(neng)有(you)正(zheng)负(fu)(fu)5-20PPM的(de)(de)(de)影(ying)(ying)(ying)响(xiang)等等。

  这些都十分(fen)常见的(de)影响(xiang)精(jing)度(du)的(de)因素,必须考虑进去,单石英晶(jing)体振(zhen)荡(dang)(dang)器厂商却只告(gao)诉(su)客户(hu)产品(pin)的(de)精(jing)度(du)是(shi)正(zheng)负20PPM。事实(shi)上,实(shi)际(ji)应用环境中精(jing)度(du)可能只能达到(dao)50PPM。因此,客户(hu)需要50PPM精(jing)度(du)的(de)时候,选择了(le)20PPM的(de)石英晶(jing)体振(zhen)荡(dang)(dang)器是(shi)正(zheng)确的(de)。

  器(qi)件选(xuan)型(xing)时(shi)一(yi)(yi)般(ban)都要(yao)留出(chu)一(yi)(yi)些余量(liang),以保(bao)证产品(pin)的(de)可靠性。选(xuan)用较高(gao)档的(de)器(qi)件可以进(jin)一(yi)(yi)步(bu)降低失效(xiao)概率,带来潜在(zai)(zai)的(de)效(xiao)益,这(zhei)一(yi)(yi)点在(zai)(zai)比(bi)较产品(pin)价格的(de)时(shi)候也要(yao)考虑到(dao)。要(yao)使振荡器(qi)的(de)“整体性能”趋于平衡、合理,这(zhei)就需要(yao)权(quan)衡诸如稳定(ding)度(du)、工(gong)作温度(du)范围、晶体老化效(xiao)应(ying)、相位噪声、成(cheng)本等(deng)多(duo)方面因素(su),这(zhei)里的(de)成(cheng)本不仅仅包含(han)器(qi)件的(de)价格,而且包含(han)产品(pin)全寿命的(de)使用成(cheng)本。

  一(yi)般(ban)民用(yong)产(chan)品(pin)使用(yong)的(de)是(shi)普(pu)通(tong)晶(jing)体(ti)(ti)谐振(zhen)器(qi)(qi),由于一(yi)些高端智能(neng)产(chan)品(pin)对晶(jing)振(zhen)的(de)要求更加严格(ge),使用(yong)的(de)是(shi)振(zhen)荡器(qi)(qi)。 振(zhen)荡器(qi)(qi)的(de)优势:快速启(qi)动,低电(dian)压(ya)工作,低电(dian)平(ping)驱动和低电(dian)流消(xiao)耗(hao)已成为(wei)一(yi)个趋势,电(dian)源电(dian)压(ya)一(yi)般(ban)为(wei)3.3V。许(xu)多TCXO和VCXO产(chan)品(pin),电(dian)流损耗(hao)不超过(guo)2mA。石英(ying)晶(jing)体(ti)(ti)振(zhen)荡器(qi)(qi)的(de)快速启(qi)动技术(shu)也取得(de)突破性进展(zhan)。

  晶振的(de)应用(yong)(yong)非常广(guang)泛,常用(yong)(yong)于:智能手机(ji)、平(ping)板电(dian)(dian)(dian)(dian)脑(nao)、蓝牙、数码(ma)产(chan)品(pin)、LED显示(shi)屏、通讯设(she)备(bei)、安防产(chan)品(pin)、数码(ma)科技、汽车电(dian)(dian)(dian)(dian)子、智能机(ji)器人、医疗设(she)备(bei)、无人机(ji)以及高端的(de)航空领域等。还被广(guang)泛应用(yong)(yong)到(dao)军、民(min)用(yong)(yong)通信电(dian)(dian)(dian)(dian)台,微波通信设(she)备(bei),程控(kong)电(dian)(dian)(dian)(dian)话交(jiao)换机(ji),无线电(dian)(dian)(dian)(dian)综合测试仪,BP机(ji)、移(yi)动电(dian)(dian)(dian)(dian)话发(fa)射台,高档频率计数器、GPS、卫星通信、遥控(kong)移(yi)动设(she)备(bei)等等。90%的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)子设(she)备(bei)中都(dou)有(you)用(yong)(yong)到(dao)晶振,它是是电(dian)(dian)(dian)(dian)子产(chan)品(pin)里面的(de)“小心脏”。

  如(ru)今晶(jing)(jing)振不断实现(xian)从大(da)尺寸到小尺寸的精细化发展,与智能硬(ying)件产品相匹配。随着智能硬(ying)件的广泛普及,晶(jing)(jing)振行(xing)业将迎来一个更(geng)大(da)的市场发展空间,更(geng)的发展前景(jing)。

  晶体(ti)谐振(zhen)(zhen)器现已(yi)被(bei)广泛使用(yong)(yong),很多(duo)厂(chang)商在(zai)考虑(lv)成本因(yin)素的(de)前提下,甚至用(yong)(yong)晶体(ti)谐振(zhen)(zhen)器代替振(zhen)(zhen)荡器。晶体(ti)谐振(zhen)(zhen)器常见有3种封装(zhuang)方(fang)式:金属、陶瓷、玻(bo)璃。其中金属封装(zhuang)最(zui)为常见,玻(bo)璃封装(zhuang)则(ze)最(zui)为便宜,但含铅(qian)(技术(shu)瓶(ping)颈);陶瓷封装(zhuang)价格介于(yu)(yu)两者之间,但技术(shu)要(yao)求高(gao),晶振(zhen)(zhen)在(zai)其中的(de)作用(yong)(yong)至关重要(yao)。随着电子功能越(yue)来越(yue)强大(da),对于(yu)(yu)晶振(zhen)(zhen)的(de)要(yao)求越(yue)来越(yue)高(gao).TCXO振(zhen)(zhen)荡器,VC-TCXO振(zhen)(zhen)荡器,VCXO振(zhen)(zhen)荡器系列适(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)汽车电子,医疗仪器,无(wu)人(ren)机,智能机器人(ren)等高(gao)端智能产品领域.

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