meiyaolei 发表于 2024-8-1 15:54

分享内部振荡器与外部晶振选择与配置

从事多年,常常与MCU打交道,特别是这几年与MCU,DSP,FAGA的产品打交道更多,但是总是也需要与振荡器晶振打交道,以前画板和设计MCU电路的时候,对这个振晶没有怎么研究过,觉得有那个东西就行,而且电容与晶振似乎都感觉像是一个标准件一样,自从这几年对这些东西深入了解后,才知道他的重要与稳定性,下面给出他的特点。
内部振荡器

优点:

成本低: 内置于 MCU,减少外部元件,降低成本。
简化设计: 无需额外 PCB 布线,设计更简洁。
快速启动: 启动时间短,适用于启动时间敏感的应用。
低功耗: 适合低功耗应用。
缺点:

精度较低: 精度通常在 ±1%~±5%,不适合高精度需求。
温度和电压敏感: 易受环境影响,频率漂移较大。
外部晶振

优点:

高精度: 提供高稳定性和精度(通常 ±20ppm~±50ppm),适合高精度应用。
抗干扰性强: 稳定性好,受环境影响小。
宽频率范围: 多种频率选择,适用性广。
缺点:

成本较高: 需要额外的晶振和电容,增加成本。
启动时间长: 启动时间较长,可能不适合快速启动需求。
设计复杂度增加: 需要更多的电路设计和调试。
配置与设计考量

内部振荡器:

校准: 通过软件进行校准以提高精度,尤其在温度变化大时。
应用场景: 适用于低成本、低功耗、对精度要求不高的应用。
外部晶振:

选择适当的频率: 根据需求选择适合的晶振频率。
负载电容选择: 按晶振厂商推荐值选择,确保稳定工作。
PCB 布线: 晶振应靠近 MCU 振荡引脚,减少布线长度,避免噪声干扰。
混合使用

组合应用: 在一些应用中,可先用内部振荡器启动系统,后切换到外部晶振以满足精度要求。
多时钟源使用: 某些 MCU 支持在不同模式下使用不同时钟源,平衡启动时间、功耗和精度需求。

选择内部振荡器还是外部晶振,取决于应用的精度、成本、启动时间和功耗需求。低成本、低功耗应用中内部振荡器是优选;高精度需求则选择外部晶振。在配置和设计时,需综合考虑,以达到最佳系统性能。

可怜的小弗朗士 发表于 2024-8-6 13:17

内部还是挺好用的

AloneKaven 发表于 2024-8-15 23:42

不需要精确计时的话用内部的也可以

呐咯密密 发表于 2024-8-27 16:45

选择内部振荡器还是外部晶振,取决于应用的精度、成本、启动时间和功耗需求

adolphcocker 发表于 2024-9-4 15:43

一般采用RC振荡器或其改进型,通过电阻和电容的充放电过程产生振荡信号。频率调节可通过改变电阻和电容的值来实现。

elsaflower 发表于 2024-9-4 16:45

内部振荡器的精度通常较低,一般在±1%~±5%范围内,且易受温度和电压影响,频率漂移较大。此外,其频率可调范围有限,无法做到精准调节。

claretttt 发表于 2024-9-5 09:51

相对于内部振荡器,外部晶振对温度变化的敏感度更低,能够在更广泛的环境条件下保持稳定的工作频率。

jkl21 发表于 2024-9-5 10:59

许多微控制器允许用户通过硬件配置寄存器来调整内部振荡器的频率。

deliahouse887 发表于 2024-9-5 12:22

内部振荡器通常是单片机内部的一个组成部分,它由电阻(R)、电容(C)构成,称为RC振荡器。内部振荡器的优点是实现成本低,不需要额外的外部元件,节省了电路板空间8。然而,由于电阻和电容的精度问题,RC振荡器的震荡频率会有误差,且容易受到温度、湿度的影响

minzisc 发表于 2024-9-5 13:58

某些MCU允许通过校准寄存器来微调频率,以提高精度。

juliestephen 发表于 2024-9-5 16:10

在MCU的配置寄存器中,选择外部晶振作为时钟源。

timfordlare 发表于 2024-9-6 17:06

外部晶振通常能够提供更高的频率精度,这对需要精确计时的应用非常重要。

i1mcu 发表于 2024-9-6 18:54


内部振荡器与外部晶振是微控制器(MCU)或其他电子设备中常用的时钟源。

wangdezhi 发表于 2024-9-6 21:52

对于那些需要高精度和稳定性的应用,比如无线通信设备或者精密仪器,使用外部晶振会更加合适。

pixhw 发表于 2024-9-7 10:43

内部振荡器的主要优点是集成性高,无需外部元件,节省电路板空间,设计简化,降低成本,且启动时间短,适用于启动时间敏感的应用。同时,由于其位于芯片内部,电磁兼容性好,受外界干扰少。

dspmana 发表于 2024-9-7 12:45

在选择和配置内部振荡器与外部晶振时,需要考虑多个因素,包括成本、精度、功耗、启动时间、抗干扰能力以及应用场景的具体需求。

bestwell 发表于 2024-9-7 14:27

外部晶振适用于对时钟精度要求较高、性能稳定的应用,如通信设备、高精度测量仪器等。

earlmax 发表于 2024-9-7 16:13

内部振荡器的频率稳定性不如外部晶振,可能会在工作过程中发生频率漂移,影响系统的性能。

dspmana 发表于 2024-9-7 17:48

考虑时钟电路的布局和布线,以减少噪声和串扰。

abotomson 发表于 2024-9-7 19:47

晶振的频率非常稳定,适用于对时间精度要求高的应用。
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