晶振的概念/作用/原理/分類/應(yīng)用

晶振的基本概念

晶振是電路中常用用的時(shí)鐘元件，全稱是叫晶體震蕩器，它是利用具有壓電效應(yīng)的石英晶體片制成的。其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率，這個(gè)頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率。由于石英諧振器具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點(diǎn)，被應(yīng)用于家用電器和通信設(shè)備中。石英諧振器因具有極高的頻率穩(wěn)定性，故主要用在要求頻率十分穩(wěn)定的振蕩電路中作諧振元件。

?晶振的符號(hào)表示

晶振在結(jié)構(gòu)上分為兩只腳的晶振和三只腳的晶振，它們?cè)陔娐分械谋硎緢D形。

晶振的作用—都有哪些呢?

晶體用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確地單頻振蕩。通常工作工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百分之五十。高級(jí)的精確度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，又稱壓控振蕩器(VCO).

晶振的作用主要分為以下幾種：

1.為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步，有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。

2.晶振與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。

晶振的工作原理

晶振是晶體振蕩器的簡(jiǎn)稱，在電氣上它可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示。電工學(xué)上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)諧振點(diǎn)，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并聯(lián)諧振電路。這個(gè)并聯(lián)諧振電路加到一個(gè)負(fù)反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個(gè)振蕩器的頻率也不會(huì)有很大的變化。

晶振的分類

晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。

無源晶體需要用DSP片內(nèi)的振蕩器，在datasheet上有建議的連接方法。無源晶體沒有電壓的問題，信號(hào)電平是可變的，也就是說是根據(jù)起振電路來決定的，同樣的晶體可以適用于多種電壓，可用于多種不同時(shí)鐘信號(hào)電壓要求的DSP，而且價(jià)格通常也較低。

有源晶振不需要DSP的內(nèi)部振蕩器，信號(hào)質(zhì)量好，比較穩(wěn)定，而且連接方式相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的配置電路。

晶振的應(yīng)用

晶振的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，晶振的四大應(yīng)用領(lǐng)域。

一、移動(dòng)手持設(shè)備：最常見的移動(dòng)手持設(shè)備是智能手機(jī)，除此之外，典型的還包括Ipad、手持游戲機(jī)、手持POS機(jī)等。

二、消費(fèi)電子：通常包括手提電腦、照相機(jī)、攝像機(jī)、耳機(jī)、音響、平板電腦等。

三、通信網(wǎng)絡(luò)：在通信網(wǎng)絡(luò)通常分有線通信和無線通信。有線通信涵蓋的技術(shù)領(lǐng)域包括：光傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理、連接功能等。無線網(wǎng)絡(luò)涵蓋的技術(shù)領(lǐng)域通常包括基帶、連接接口、無線電等。

四、醫(yī)療電子：常見的醫(yī)療電子設(shè)備包括：X射線成像、磁共振成像、超聲波系統(tǒng)、內(nèi)窺鏡等。
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