硬件設計之晶振電路
在日常的電路設計中,我們經常會用到晶振電路。所以我們就要首先先提一下什么是晶振,這樣才能理解晶振電路。
為什么要用晶振?
晶振的作用是為系統提供基本的時鍾信號。通常一個系統共用一個晶振,便於各部分保持同步,沒有晶振,這些微處理芯片將無法工作。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過電子調整頻率的方法保持同步。晶振通常與鎖相環電路配合使用,以提供系統所需的時鍾頻率。
其主要運用於單片機、DSP、ARM、PowerPC、CPLD/FPGA等CPU,以及PCI接口電路、CAN接口電路等通訊接口電路。其他應用:時鍾脈沖用石英晶體諧振器,與其它元件配合產生標准脈沖信號,廣泛用於數字電路中;CTVVTR用石英晶體諧振器;鍾表用石英晶體振盪器。
晶振電路由何組成?
一般的晶振振盪電路都是在一個反相放大器(注意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振,再有兩個電容分別接到晶振的兩端,每個電容的另一端再接到地,這兩個電容串聯的容量值就應該等於負載電容,請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容,這個不能忽略。一般的晶振的負載電容為15p或12.5p ,如果再考慮元件引腳的等效輸入電容,則兩個22p的電容構成晶振的振盪電路就是比較好的選擇。
晶體振盪器也分為有源晶振與無源晶振。無源晶振需要借助時鍾電路才能產生振盪,其自身無法振盪起來。有源晶振是一個完整的諧振振盪器。
晶振電路中其電容的作用
並聯電阻 | 串聯電阻 |
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降低晶體的Q值,Q值降低后晶體起振比較容易 | 降低晶體的激勵功率,防止損壞。 |
抑制EMI,EMI不過時,可減小阻值 | 限制振盪幅度。 |
提供直流工作點 | |
使門電路工作於線性 |