無源晶體與有源晶振的區別、應用范圍及用法
1、無源晶體——無源晶體需要用 DSP 片內的振蕩器,在 datasheet 上有建議的連接方法。無源晶體沒有電壓的問題,信號電平是可變的,也就是說是根據起振電路來決定的,同樣的晶體可以適用于多種電壓,可用于多種不同時鐘信號電壓要求的 DSP,而且價格通常也較低,因此對于一般的應用如果條件許可建議用晶體,這尤其適合于產品線豐富批量大的生產者。無源晶體相對于晶振而言其缺陷是信號質量較差,通常需要匹配電路(用于信號匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應的調整。建議采用精度較高的石英晶體,盡可能不要采用精度低的陶瓷警惕。
2、有源晶振——有源晶振不需要 DSP 的內部振蕩器,信號質量好,比較穩定,而且連接方式相對簡單(主要是做好電源濾波,通常使用一個電容和電感構成的 PI 型濾波網絡,輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可),不需要復雜的配置電路。有源晶振通常的用法:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓。相對于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的,需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差,而且價格高。對于時序要求敏感的應用,個人認為還是有源的晶振好,因為可以選用比較精密的晶振,甚至是的溫度補償晶振。有些 DSP 內部沒有起振電路,只能使用有源的晶振,如 TI 的 6000 系列等。有源晶振相比于無源晶體通常體積較大,但現在許多有源晶振是表貼的,體積和晶體相當,有的甚至比許多晶體還要小。
石英晶體振蕩器
⑴直接補償型 直接補償型TCXO是由熱敏電阻和阻容元件組成的溫度補償電路,在振蕩器中與石英晶體振子串聯而成的。在溫度變化時,熱敏電阻的阻值和晶體等效串聯電容容值相應變化,從而抵消或削減振蕩頻率的溫度漂移。該補償方式電路簡單,成本較低,節省印制電路板(PCB)尺寸和空間,適用于小型和低壓小電流場合。但當要求晶體振蕩器精度小于±1pmm時,直接補償方式并不是很適宜。
⑵間接補償型 間接補償型又分模擬式和數字式兩種類型。模擬式間接溫度補償是利用熱敏電阻等溫度傳感元件組成溫度-電壓變換電路,并將該電壓施加到一支與晶體振子相串接的變容二極管上,通過晶體振子串聯電容量的變化,對晶體振子的非線性頻率漂移進行補償。該補償方式能實現±0.5ppm的高精度。數字化間接溫度補償是在模擬式補償電路中的溫度—電壓變換電路之后再加一級模/數(A/D)變換器,將模擬量轉換成數字量。該法可實現自動溫度補償,使晶體振蕩器頻率穩定度非常高,但具體的補償電路比較復雜,成本也較高,只適用于基地站和廣播電臺等要求高精度化的情況
晶振基本分類
石英晶體振蕩器分非溫度補償式晶體振蕩器、溫度補償晶體振蕩器(TCXO)、電壓控制晶體振蕩器(VCXO)、恒溫控制式晶體振蕩器(OCXO)和數字化/μp補償式晶體振蕩器(DCXO/MCXO)等幾種類型。其中,無溫度補償式晶體振蕩器是簡單的一種,在日本工業標準(JIS)中 ,稱其為標準封裝晶體振蕩器(SPXO)。
這里將為大家介紹晶振不起振的原因以及解決方案,其次將闡述 Cspan40 晶振不起振的應對措施以供大家參考。如果你對本文即將討論的問題存在一定興趣,不妨繼續往下閱讀哦。
遇到單片機晶振不起振是常見現象,那么引起晶振不起振的原因有哪些呢?讓我們一起來看看吧。
一、晶振不起振的原因
(1)PCB 板布線錯誤;
(2)單片機質量有問題;
(3)晶振質量有問題;
(4)負載電容或匹配電容與晶振不匹配或者電容質量有問題;
(5)PCB 板受潮,導致阻抗失配而不能起振;
(6)晶振電路的走線過長;
(7)晶振兩腳之間有走線;
(8)電路的影響。
二、解決方案
(1)排除電路錯誤的可能性,因此你可以用相應型號單片機的推薦電路進行比較。
(2)排除元件不良的可能性,因為零件無非為電阻,電容,你很容易鑒別是否為良品。
(3)排除晶振為停振品的可能性,因為你不會只試了一二個晶振。
(4)試著改換晶體兩端的電容,也許晶振就能起振了,電容的大小請參考晶振的使用說明。
(5)在 PCB 布線時晶振電路的走線應盡量短且盡可能靠近 IC,杜絕在晶振兩腳間走線。