菜鸟呼叫大虾之二

只看该作者 · 2009-8-28 23:30

该晶振电路中的晶振是晶体振荡器还是晶体谐振器？晶体振荡器是不是不需要接电容构成震荡电路，直接振荡器管脚接51？这里的貌似是晶体谐振器吧？看一些关于晶振的资料，他们应该是输出一定的频率范围，比如我要的是12M 是通过整个晶振电路外围器件决定的吗？

只看该作者 · 2009-8-28 23:43

石英晶体谐振器（英文：quartz crystal units或xtal），简称晶振

“晶体振荡器是不是不需要接电容构成震荡电路，直接振荡器管脚接51”你说的这个是有源晶振吧，它内部也会有这种石英晶体谐振器，只不过把一些振荡整形之类的电路做到里面了。这个51里面就有相应的电路~
无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）你图中的xtal1就是crystal

“比如我要的是12M 是通过整个晶振电路外围器件决定的吗？”晶振本身的频率固定，但外围也会有影响，不过很小，温度也会影响频率

只看该作者 · 2009-8-28 23:44

下面是网上的一些资料：
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，自身无法振荡起来无源晶振需要用DSP片内的振荡器，在datasheet上有建议的连接方法。无源晶振没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶振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。无源晶振相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路（用于信号匹配的电容、电感、电阻等），更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。使用时建议采用精度较高的石英晶体，尽可能不要采用精度低的陶瓷晶体。
　　2.有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，里面除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。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。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，价格相对较高。对于时序要求敏感的应用，还是有源的晶振好，因为可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，但现在许多有源晶振是表贴的，体积和晶体相当，有的甚至比许多晶体还要小。
　　在电子学上，通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”（如有源音箱、有源滤波器等），而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。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，所以“无源晶振”这个说法并不准确；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，因此体积较大。
　　有源晶振型号纵多，而且每一种型号的引脚定义都有所不同，接发也不同,下面我介绍一下有源晶振引脚识别，以方便大家
　　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。
　　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。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。
　　有源晶振是右石英晶体组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。
　　压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图3是一个串联型振荡器，晶体管T1和T2构成的两级放大器，石英晶体XT与电容C2构成LC电路。在这个电路中，石英晶体相当于一个电感，C2为可变电容器，调节其容量即可使电路进入谐振状态。该振荡器供电电压为5V，输出波形为方波。
　　有源晶振型号纵多，而且每一种型号的引脚定义都有所不同，接发也不同,下面我介绍一下有源晶振引脚识别，以方便大家
　　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。
　　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。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。
　　有源晶振是右石英晶体组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。
　　压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。
　　石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日，甚至10^-11。例如10MHz的振荡器，频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。因此，完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源(石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。从PC诞生至现在，主板上一直都使用一颗14.318MHz的石英晶体振荡器作为基准频率源。主板上除了这颗14.318MHz的晶振，还能找到一颗频率为32.768MHz的晶振，它被用于实时时钟(RTC)电路中，显示精确的时间和日期
　　方形有源晶振引脚分布：
　　1、正方的，使用DIP-8封装，打点的是1脚。
　　1-NC； 4-GND； 5-Output； 8-VCC
　　2、长方的，使用DIP-14封装，打点的是1脚。
　　1-NC； 7-GND； 8-Output； 14-VCC
　　BTW：
　　1、电源有两种，一种是TTL，只能用5V，一种是HC的，可以3.3V/5V
　　2、边沿有一个是尖角，三个圆角，尖角的是一脚，和打点一致。
　　Vcc out
　　NC（点） GND
　　现在提供一些实际数据：
　　测试样品为TOYOCOM的711SC 1.000M的输出频率，1脚悬空，2脚接地，3脚输出，4叫接+5V；
　　1.4V就开始起振，峰值电压1.64V，但是工作频率会有一定的偏差；3V时峰值电压3.24V，工作频率1.000M，输出频率准确；5V时峰值电压为5.6V，工作频率1.000M，输出频率准确。

4万 · 2009-8-28 23:46

该器件准确的称法应为“晶体”，也可以叫做“晶体谐振器”，二者的描述角度不同。“晶体振荡器”则是常称的“有源晶振”，该器件是组合器件，由晶体和振荡电路共同构成，直接输出振荡信号，使用有源晶振时，MCU内置的振荡电路不用，直接将有源晶振的输出接MCU的时钟输入脚即可。楼主电路中，时钟频率主要由晶体决定，但C6、C7对频率也有一定影响，但对MCU而言，这点影响可以忽略不计。