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内部振荡器和外部晶振怎么选?

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楼主
#申请原创# #每日话题#@21小跑堂
单片机是一种集成电路芯片,是把具有数据处理能力的中央处理器、随机和只读存储器及其他外设功能集成到一块硅片上
构成的一个小而完善的微型计算机系统芯片,其中内部振荡器和外部晶振是单片机用于产生时钟信号的两种方法。
振荡器,也称晶振,主要用于产生周期性振荡电子信号的一类电子电路或电子设备。其产生的波形主要为正弦波或方波,
作用为将直流信号转换为交流信号。
在电子系统应用过程中,我们要根据相应的需求进行相应的选择,我们从以下几个方面对内部振荡器和外部晶振做一次了
解。
1.定义
内部振荡器:内部振荡器也可称为内部晶振,是单片机(MCU)内部集成的时钟源(HSI、LSI),其中一般包括晶振电路、
时钟分频电路和时钟校准电路,可提供一个稳定的振荡信号。
外部晶振:看名字就不难看出,外部晶振是通过连接外部晶振来提供时钟信号的方式,通常由晶振电路、稳压电路及相关滤
波电路组成。
2.工作原理
内部振荡器通过内部电路产生稳定时钟信号,用于MCU各个模块,可以通过时钟分频电路将时钟信号进行比例调整,满足不同
晶振频率需求,同时时钟校准电路起到对时钟信号进校准补偿的作用。
外部晶振通过使用外部晶振起振,产生时钟信号,使用稳压电路给晶振电路提供稳定电压,滤波电路则是对晶振电路产生的时
钟信号进行滤波处理,进行去噪。
3.种类
内部振荡器的种类主要包括RC振荡器、LC振荡器、晶体振荡器、震荡管振荡器。
外部晶振包括石英晶振、陶瓷晶振、有源晶振、无源晶振和一些特殊类型的晶振例如温补晶振、压控晶振、恒温晶振。
4.优缺点
内部振荡器集成性高,无需外部元件节省电路板空间,设计简化,降低成本;稳定性好,可以准确稳定为定时器计数器和中断
提供稳定的时钟信号;电磁兼容性好,由于振荡器位于芯片内部,与外界系统器件接触少,减少干扰。但内部振荡器存在精度
有限,同时内部晶振的频率可调仅限于一定范围,无法做到精准调节,并易受到温度影响。
外部晶振的精度就比内部振荡器要高,也可以对频率参数进行精准调节,同时不易受到温度环境因素影响,但外部晶振的使用
成本较高,由于与外部电路直接接触,也使得更容易受到外界电磁干扰,电磁兼容性差。
5.适用场景
内部振荡器主要适用于对于精度要求不高的设备场景中,同时适用于低成本低空间的设计中,例如小型玩具。
外部晶振主要适用于精度要求较高的设备场景和要求频率精准的场景,例如医疗器械、通信系统。
6.配置
内部振荡器在配置时,需要启用HSI、LSI选项,选择固定的频率即可进行调整使用。使用过程中可以通过校准电路进行调整。
外部晶振需要与电容连接,接入MCU的相应引脚,选择HSE时钟源选项,设置好晶振频率,调整使用。

我们在实际设计应用过程中,可以根据不同需求选择并配置时钟源,以获得最佳效益。





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沙发
这个还是看需求把,对时钟精准度要求不高就内部

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板凳
咕咕呱呱孤寡|  楼主 | 2024-8-7 08:54 | 只看该作者
可怜的小弗朗士 发表于 2024-8-6 13:17
这个还是看需求把,对时钟精准度要求不高就内部

是的是的

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地板
1564564| | 2024-8-13 15:48 | 只看该作者
像我这做低功耗的,并且板子还有要求,只能使用内部低速晶振,外挂晶振空间不够。

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5
咕咕呱呱孤寡|  楼主 | 2024-8-14 10:21 | 只看该作者
1564564 发表于 2024-8-13 15:48
像我这做低功耗的,并且板子还有要求,只能使用内部低速晶振,外挂晶振空间不够。 ...

确实空间上限制,还是要考虑内部的

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6
AloneKaven| | 2024-8-15 23:06 | 只看该作者
有源跟无源晶振哪个好啊

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7
咕咕呱呱孤寡|  楼主 | 2024-8-16 08:02 | 只看该作者
AloneKaven 发表于 2024-8-15 23:06
有源跟无源晶振哪个好啊

看应用需求吧,应用精度要求高,就需要用有源的

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8
liu96jp| | 2024-9-10 16:51 | 只看该作者
在选择内部振荡器和外部晶振时,需要考虑多个因素,包括应用需求、成本、性能、稳定性和设计复杂性等

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9
d1ng2x| | 2024-9-10 18:05 | 只看该作者
内部振荡器优点是成本低,设计简单,易于集成;但缺点精度较低稳定性较差频率选择有限

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10
w2nme1ai7| | 2024-9-10 19:11 | 只看该作者
如果应用对时钟精度要求不高(如简单的控制应用、低速通信等),可以考虑使用内部振荡器。如果应用对时钟精度要求较高(如通信系统、实时时钟、高速数据处理等),应选择外部晶振

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11
su1yirg| | 2024-9-10 20:33 | 只看该作者
如果成本是主要考虑因素,并且应用对时钟精度要求不高,可以选择内部振荡器。如果成本不是主要限制因素,并且需要高精度和稳定性,应选择外部晶振

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12
tax2r6c| | 2024-9-10 21:38 | 只看该作者
一般情况下,如果希望简化设计和布局,减少外部元件,可以选择内部振荡器。如果需要更高的性能和灵活性,并且愿意承担额外的设计工作,可以选择外部晶振

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13
suw12q| | 2024-9-10 22:54 | 只看该作者
我觉得如果应用环境温度变化大或电压波动大,外部晶振通常能提供更好的稳定性

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14
kaif2n9j| | 2024-9-11 08:10 | 只看该作者
如果系统中已经有其他模块使用外部晶振,为了保持一致性和简化设计,可以选择外部晶振

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15
b5z1giu| | 2024-9-11 12:03 | 只看该作者
总之,选择内部振荡器还是外部晶振取决于具体的应用需求和设计约束。在做出决定之前,最好详细评估应用的性能要求、成本预算和设计复杂性。

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16
g0d5xs| | 2024-9-11 12:30 | 只看该作者
其实,看你需求,不需要高精度就选择内部晶振呗

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t1ngus4| | 2024-9-11 14:02 | 只看该作者
其实成本也要考虑,成本要是不考虑,建议选择外部晶振

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