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晶振为什么不做进芯片内部?

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有一些电子设备需要频率高度稳定的交流信号,而LC振荡器稳定性较差,频率容易漂移(即产生的交流信号频率容易变化)。

在振荡器中采用一个特殊的元件——石英晶体,可以产生高度稳定的信号,这种采用石英晶体的振荡器称为晶体振荡器。

电子元器件的小型化趋势,有力促进了当下社会的发展进步,电子元器件越小,为主板节约的空间越大,因此,有人异想天开,如果能将晶振电路封装到芯片(如时钟芯片)内部将是多么完美,就如同有源晶振在无源晶振的基础内置振动芯片,就无需外部的电容电阻等元器件了。

但实际出于各种原因,晶振并没有内置到芯片中。这究竟是为什么呢?

原因1、早些年,芯片的生产制作工艺也许还不能够将晶振做进芯片内部,但是现在可以了。这个问题主要还是实用性和成本决定的。

原因2、芯片和晶振的材料是不同的,芯片 (集成电路) 的材料是硅,而晶体则是石英 (二氧化硅),没法做在一起,但是可以封装在一起,目前已经可以实现了,但是成本就比较高了。

原因3、晶振一旦封装进芯片内部,频率也固定死了,想再更换频率的话,基本也是不可能的了,而放在外面, 就可以自由的更换晶振来给芯片提供不同的频率。

有人说,芯片内部有 PLL,管它晶振频率是多少,用 PLL 倍频/分频不就可以了,那么这有回到成本的问题上来了,100M 的晶振集成到芯片里, 但我用不了那么高的频率,我只想用 10M 的频率,那我为何要去买你集成了 100M 晶振的芯片呢,又贵又浪费。

我们通常所说的 "片内时钟", 是不是实际上片内根本没有晶振, 是有RC 振荡电路。
由图可以看出系统时钟的供给可以有3种方式,HSI,HSE,PLL。如果选用内部时钟作为系统时钟,其倍频达不到72Mhz,最多也就8Mhz/2*16 = 64Mhz。

如果使用内部RC振荡器而不使用外部晶振,请按照如下方法处理:

1)对于100脚或144脚的产品,OSC_IN应接地,OSC_OUT应悬空。

2)对于少于100脚的产品,有2种接法:

i)OSC_IN和OSC_OUT分别通过10K电阻接地。此方法可提高EMC性能。

ii)分别重映射OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1,再配置PD0和PD1为推挽输出并输出'0'。此方法可以减小功耗并(相对上面i)节省2个外部电阻。

STM32时钟系统结构图

时钟是STM32单片机的脉搏,是单片机的驱动源。使用任何一个外设都必须打开相应的时钟。这样的好处就是,如果不使用一个外设的时候,就把它的时钟关掉,从而可以降低系统的功耗,达到节能,实现低功耗的效果。

STM32单片机的时钟可以由以下3个时钟源提供:

1、HSI:高速内部时钟信号STM32单片机内带的时钟 (8M频率), 精度较差。

2、HSE:高速外部时钟信号,精度高。

来源:i. HSE外部晶体/陶瓷谐振器(晶振);ii.HSE用户外部时钟         

3、LSE:低速外部晶体32.768kHz主要提供一个精确的时钟源 一般作为RTC时钟使用。

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沙发
童雨竹| | 2024-2-21 08:18 | 只看该作者

如果防护与热设计欠佳

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板凳
Wordsworth| | 2024-2-21 09:21 | 只看该作者

由于共模电流的同向性,会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗

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地板
Clyde011| | 2024-2-21 10:24 | 只看该作者

在板的边缘上照常制作整个电镀通孔。

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5
公羊子丹| | 2024-2-21 11:17 | 只看该作者

缩合型灌封硅胶由于固化过程有体积收缩一般不使用在模块电源的灌封中

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6
万图| | 2024-2-21 12:20 | 只看该作者

在交流电频率一定情况下,电感量越大,其对交流电阻碍能力越大

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7
Uriah| | 2024-2-21 13:23 | 只看该作者

然后焊接到更大的PCB上

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8
帛灿灿| | 2024-2-21 15:19 | 只看该作者

电路的结构类似于全桥式,只是把其中的两只开关管(T3、T4)换成了两只等值大电容C1、C2。

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Pulitzer| | 2024-2-21 16:22 | 只看该作者

通过对于PCB电路板边缘的孔或通孔做电镀石墨化

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10
周半梅| | 2024-2-21 18:18 | 只看该作者

脉冲变压器磁能被积累的问题容易解决,

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Pulitzer| | 2024-2-21 19:21 | 只看该作者

在PCB组装过程中通常使用两种类型的技术

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