晶振:即所�石英晶體諧振�和石�晶體�鐘振蕩器的統(tǒng)�。不過由于在消費類電子產(chǎn)品中,諧振器用的更多,所以一般的概念中把晶振就等同于諧振器理解了。后者就是通常所指鐘��
晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類�。無源晶振與有源晶振(諧振)的英文名稱不�,無源晶振為crystal(晶體),而有源晶振則叫做oscillator(振蕩器�。無源晶振需要借助于時鐘電路才能產(chǎn)生振蕩信�,自身無法振蕩起�,所以“無源晶振”這個說法并不準(zhǔn)�;有源晶振是一個完整的諧振振蕩�。石英晶體振蕩器與石英晶體諧振器都是提供�(wěn)定電路頻率的一種電子器�。石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)來起振,而石英晶體諧振器是利用石英晶體和�(nèi)置IC共同作用來工作的。振蕩器直接�(yīng)用于電路中,諧振器工作時一般需要提�3.3V電壓來維持工�。振蕩器比諧振器多了一個重要技�(shù)參數(shù):諧振電阻(RR),諧振器沒有電阻要求。RR的大小直接影響電路的性能,因此這是各商家競爭的一個重要參�(shù)�
晶振好壞的測�,時常讓初學(xué)者撓��晶振的個頭比較�,但是在主板上起的作用不�,因此晶振的檢測是主板維修非常重要的�(huán)節(jié)。如何判斷檢測晶振的好壞��港中興電�將簡單的介紹下檢測晶振好壞的方法與技巧:
1.用萬用表(R×10k�)測晶振兩端的電阻�,若為無窮大,說明晶振無短路或漏電;再將試電筆插入市電插孔內(nèi),用手指捏住晶振的任一引腳,將另一引腳碰觸試電筆頂端的金屬部分,若試電筆氖泡發(fā)�,說明晶振是好的;若氖泡不亮,則說明晶振損壞�
2.用數(shù)字電容表(或�(shù)字萬用表的電容檔)測量其電容,一般損壞的晶振容量明顯�?。ú煌木д衿湔H萘烤哂幸欢ǖ姆�?,可測量好的得到,一般在幾十到幾百PF
3.貼近耳朵輕搖,有聲音就一定是壞的(內(nèi)部的晶體已經(jīng)碎了,還能用的話頻率也變了)
4.測試輸出腳電壓。一般正常情況下,大約是電源電壓的一半。因為輸出的是正弦波(峰峰值接近源電壓�,用萬用表測試時,就差不多是一半啦�
5.用代換法或示波器測量�
晶體與晶振的檢測方法與技�
如何用萬用表測量晶振是否起振?
可以用萬用表測量晶振兩個引腳電壓是否是芯片工作電壓的一�,比如工作電壓是5V則測出的是否�2.5V左右。另外如果用鑷子碰晶體另外一個腳,這個電壓有明顯變化,證明是起振了的.
小竅門:就是弄一節(jié)1.5V的電池接在晶振的兩端把晶振放到耳邊仔細的聽,當(dāng)聽到噠噠的聲音那就說明它起振�,就是好的嘛�
晶體檢測方法
1.電阻�
把萬用表撥在R×10K�,測量石英晶體兩引腳間的電阻值應(yīng)為無窮大。如果測量出的電阻值不是無窮大甚至接近于零,則說明被測晶體漏電或擊穿�
這種辦法只能測晶體是否漏�,如果晶體內(nèi)部出�(xiàn)斷路,電阻法就無能為力了,此時必須采用下面介紹的方法
2 .自制測試�
按圖所示電�,焊接一個簡易石英晶體測試器,就可以�(zhǔn)確地測試出晶體的好壞。圖中XS1、XS2兩個測試插口可用小七腳或小九腳電子管管座中拆下來的插口。LED�(fā)光管選擇高亮度的較好�
檢測石英晶體�,把石英晶體的兩個管腳插入到XS1和XS2兩個插口中,按下開�(guān)SB,如果石英晶體是好的則由三極管VT1、C1、C2等元器件�(gòu)成的震蕩電路�(chǎn)生震蕩,震蕩信號�(jīng)C3耦合至VD2檢波,檢波后的直流信號電壓使VT2�(dǎo)通,于是接在VT2集電極回路中的LED�(fā)�,指示被測石英晶體是好的,如果LED不亮,則說明被測石英晶體是壞�.本測試器測試石英晶體的頻率很�,但工作頻率為幾百千赫至幾十兆赫�
每個單片機系統(tǒng)里都有晶振,全程是叫晶體震蕩�,在單片機系�(tǒng)里晶振的作用非常大,他結(jié)合單片機�(nèi)部的電路,產(chǎn)生單片機所必須的時鐘頻率,單片機的一切指令的�(zhí)行都是建立在這個基�(chǔ)上的,晶振的提供的時鐘頻率越�,那單片機的運行速度也就越快�
晶振用一種能把電能和機械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀�(tài)下工�,以提供�(wěn)�,精確的單頻振蕩。在通常工作條件下,普通的晶振頻率精度可達百萬分之五十。的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)�(diào)整頻�,稱為壓控振蕩器(VCO��
晶振的作用是為系�(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系�(tǒng)共用一個晶�,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�(diào)整頻率的方法保持同步�
晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用,以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻�。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號,可以用與同一個晶振相連的不同鎖相�(huán)來提��
下面我就具體的介紹一下晶振的作用以及原理,晶振一般采用如�1a的電容三端式(考畢�) 交流等效振蕩電路;實際的晶振交流等效電路如圖1b,其中Cv是用來調(diào)節(jié)振蕩頻率,一般用�?nèi)荻O管加上不同的反偏電壓來實�(xiàn),這也是壓控作用的機理;把晶體的等效電路代替晶體后如圖1c。其中Co,C1,L1,RR是晶體的等效電路�
分析整個振蕩槽路可�,利用Cv來改變頻率是有限的:決定振蕩頻率的整個槽路電容C=Cbe,Cce,Cv三個電容串�(lián)后和Co并聯(lián)再和C1串聯(lián)。可以看出:C1越小,Co越大,Cv變化時對整個槽路電容的作用就越�。因而能“壓控”的頻率范圍也越�。實際上,由于C1很小(1E-15量級),Co不能忽略(1E-12量級,幾PF)。所�,Cv變大時,降低槽路頻率的作用越來越�,Cv變小�,升高槽路頻率的作用卻越來越�。這一方面引起壓控特性的非線性,壓控范圍越大,非線性就越厲�;另一方面,分給振蕩的反饋電壓(Cbe上的電壓)卻越來越�,導(dǎo)致停�。通過晶振的原理圖你應(yīng)該大致了解了晶振的作用以及工作過程了吧。采用泛音次�(shù)越高的晶�,其等效電容C1就越�;因此頻率的變化范圍也就越小�
微控制器的時鐘源可以分為兩類:基于機械諧振器件的時鐘�,如晶振、陶瓷諧振槽路;RC(電�、電容)振蕩�。一種是皮爾斯振蕩器配置,適用于晶振和陶瓷諧振槽�。另一種為簡單的分立RC振蕩器�
用萬用表測量晶體振蕩器是否工作的方法:測量兩個引腳電壓是否是芯片工作電壓的一�,比如工作電壓是51單片機的+5V則是否是2.5V左右。另外如果用鑷子碰晶體另外一個腳,這個電壓有明顯變化,證明是起振了的�
晶振的類型有SMD和DIP�,即貼片和插腳型 �
先說DIP:常用尺寸有HC-49U/T,HC-49S,UM-1,UM-5,這些都是MHZ單位��
再說SMD:有0705�0603�0503�0302,這里面又分四個焊點和二個焊點的,對我們公司來說默認的是四個焊點的,兩個焊點的材料要求進口,周期長,一般說兩個焊點的做不了�
1、小型化、薄片化和片式化:為滿足移動電話為代表的便攜式產(chǎn)品輕、薄、短小的要求,石英晶體振蕩器的封裝由傳統(tǒng)的裸金屬外殼覆塑料金屬向陶瓷封裝�(zhuǎn)�。例如TCXO這類器件的體積縮小了30�100�。采用SMD封裝的TCXO厚度不足2mm,目�5×3mm尺寸的器件已�(jīng)上市�
2、高精度與高�(wěn)定度,無補償式晶體振蕩器總精度也能達到�25ppm,VCXO的頻率穩(wěn)定度�10�7℃范圍內(nèi)一般可達�20�100ppm,而OCXO在同一溫度范圍�(nèi)頻率�(wěn)定度一般為±0.0001�5ppm,VCXO控制在�25ppm以下�
3、低噪聲,高頻化,在GPS通信系統(tǒng)中是不允許頻率顫抖的,相位噪聲是表征振蕩器頻率顫抖的一個重要參�(shù)。OCXO主流�(chǎn)品的相位噪聲性能有很大改善。除VCXO�,其它類型的晶體振蕩器輸出頻率不超過200MHz。例如用于GSM等移動電話的UCV4系列壓控振蕩�,其頻率�650�1700MHz,電源電�2.2�3.3V,工作電�8�10mA�
4、低功能,快速啟�,低電壓工作,低電平�(qū)動和低電流消耗已成為一個趨�。電源電壓一般為3.3V。許多TCXO和VCXO�(chǎn)�,電流損耗不超過2mA。石英晶體振蕩器的快速啟動技�(shù)也取得突破性進展。例如日本精工生�(chǎn)的VG�2320SC型VCXO,在±0.1ppm�(guī)定值范圍條件下,頻率穩(wěn)定時間小�4ms。日本東京陶瓷公司生�(chǎn)的SMDTCXO,在振蕩啟動4ms后則可達到額定值的90[%]。OAK公司�10�25MHz的OCXO�(chǎn)品,在預(yù)�5分鐘�,則能達到�0.01ppm的穩(wěn)定度�
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