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。
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