有源晶振和无源晶振

只看该作者 · 2015-11-21 19:54

电路中的晶振即石英晶体震荡器。
由于石英晶体震荡器具有非常好的频率稳定性和抗外界干扰的能力，所以，石英晶体震荡器是用来产生基准频率的。通过基准频率来控制电路中的频率的准确性。石英晶体震荡器的应用范围是非常广的，它质量等级、频率精度也是差别很大的。通讯系统用的信号发生器的信号源（震荡源），绝大部分也用的是石英晶体震荡器。

只看该作者 · 2015-11-21 19:54

1.无源晶振是有 2 个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来
2.有源晶振有 4 只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件

只看该作者 · 2015-11-21 19:55

无源晶体需要用 DSP 片内的振荡器，无源晶体没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的 DSP，而且价格通常也较低，因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体，这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。
   有源晶振不需要 DSP 的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的 PI 型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置。
   电路有个点标记的为 1 脚，按逆时针（管脚向下）分别为 2、3、4。
   有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。  相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。

只看该作者 · 2015-11-21 19:56

晶振在应用具体起到什么作用
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。

只看该作者 · 2015-11-21 20:00

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。最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。

只看该作者 · 2015-11-21 20:11

选择振荡器时还需要考虑功耗。分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电源电流以及电路内
部的电容值所决定。CMOS 放大器功耗与工作频率成正比，可以表示为功率耗散电容值。比
如，HC04 反相器门电路的功率耗散电容值是 90pF。在 4MHz、5V 电源下工作时，相当于
1.8mA 的电源电流。再加上 20pF 的晶振负载电容，整个电源电流为 2.2mA。陶瓷谐振槽路
一般具有较大的负载电容，相应地也需要更多的电流。相比之下，晶振模块一般需要电源电
流为 10mA ~60mA。硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能，范围可以从低频（固定）
器件的几个微安到可编程器件的几个毫安。一种低功率的硅振荡器，如 MAX7375，工作在
4MHz 时只需不到 2mA 的电流。