普通壓電無源石英晶體是一種無極性元件,晶體內部本身只有經過加工的單一石英晶片,英文單詞叫做(Quartz crystal)需要借助設計的電路才能產生振蕩信號,單晶振本身是無非發(fā)生振蕩的,插件的一般常規(guī)都是二個腳,當然也會有三個腳的,中間那個腳一般用來接地,當然隨著科技的發(fā)展,后來有了四個腳的普通貼片諧振器,四個腳其實只要二個腳才是真正通電工作的,剩余兩個腳一個是懸空,一個是可以用來接地(可接可不接)。晶體振蕩器也分為無源晶體和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振(諧振)的英文名稱不同,無源晶體為crystal(晶體),而有源晶振則叫做oscillator(振蕩器)。無源晶體需要借助于時鐘電路才能產生振蕩信號,自身無法振蕩起來,所以“無源晶振”這個說法并不準確;有源晶振是一個完整的諧振振蕩器。
有源石英晶體振蕩器是*少擁有*少4個腳的的產品,四個腳的用途是:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓,電壓也有分為以下幾種,1.8V-2.5V-3V-3.3V-3.8V-5V等電壓,振蕩器內部本身除了有加工過的壓電石英晶片外,還有有源振蕩器IC,以及電阻兩顆,電容兩顆,有些會有一顆三級穩(wěn)壓管等原件,插件的外觀體積比較大,但是隨著現(xiàn)在的科技發(fā)展,有源晶振體積也從*初的超大體積長20mm,寬11mm,到現(xiàn)在的2.5mm長,寬2.0mm的小尺寸,有源晶振的英文單詞簡稱為(Quartz crystal oscillator)。

有源石英晶體振蕩器是*少擁有*少4個腳的的產品,四個腳的用途是:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓,電壓也有分為以下幾種,1.8V-2.5V-3V-3.3V-3.8V-5V等電壓,振蕩器內部本身除了有加工過的壓電石英晶片外,還有有源振蕩器IC,以及電阻兩顆,電容兩顆,有些會有一顆三級穩(wěn)壓管等原件,插件的外觀體積比較大,但是隨著現(xiàn)在的科技發(fā)展,有源晶振體積也從*初的超大體積長20mm,寬11mm,到現(xiàn)在的2.5mm長,寬2.0mm的小尺寸,有源晶振的英文單詞簡稱為(Quartz crystal oscillator)。無源晶體相對于晶振而言其缺陷是信號質量較差,通常需要精確匹配外圍電路(用于信號匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應的調整。建議采用精度較高的石英晶體,盡可能不要采用精度低的陶瓷晶體。相對于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的,需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差,而且價格高。對于時序要求敏感的應用,有源的晶振好,因為可以選用比較精密的晶振,甚至是**的溫度補償晶振。無源晶振兩個管腳可以任意。
有源晶振根據封裝不同,管腳排列不同(打點的為“1腳”,逆時鐘看)
有個點標記的為1腳,按逆時針(管腳向下)分別為2、3、4。有源晶振通常的用法:一腳懸空,二腳接地,三腳接輸出,四腳接電壓。1-NC;4-GND;5-Output;8-VCC1-NC;7-GND;8-Output;14-VCC1、電源有兩種,一種是TTL,只能用5V,一種是HC的,可以3.3V/5V2、邊沿有一個是尖角,三個圓角,尖角的是一腳,和打點一致。如果有源晶振把整形電路做在有源晶振里面了的話,輸出就是方波,但很多時候在示波器上看到的還是波形不太好的正弦波,這是由于示波器的帶寬不夠,好像有源晶振20MHz,如果用40MHz或60MHz的示波器測量,顯示的是正弦波,這是由于方波的傅里葉分解為基頻和奇次諧波的疊加,帶寬不夠的話,就只剩下基頻20MHz和60MHz的諧波,所以顯示正弦波。完美的再現(xiàn)方波需要至少10倍的帶寬,5倍的帶寬只能算是勉強,所以需要至少100M的示波器。有源晶振 = 無源晶體+邏輯電路;那么關于晶體的其他問題:1、晶振規(guī)格書里面我們??吹降腃L代表什么?CL是指制作石英振蕩器加進去的負載電容,所以當用到振蕩器的時候就要用到相等的容抗,這樣子振蕩頻率才會準確。單位通常都是PF。32.768K晶振系列的負載電容常見的有12.5PF,6PF,9PF等。MHZ系列的石英晶振常見的負載電容有12PF,15PF,20PF,22PF等。其實對于晶振來說,其是不需要電容的。而對于晶體則是需要電容的。按照晶振的實際頻率和標稱頻率之間的關系:
Fx = F0(1+C1/(C0+CL))^(1/2);而CL = Cg*Cd/(Cg+Cd)+Cs;其中Cs為雜散電容,Cg和Cd為我們外部加的兩個電容,通常大家取值相等,它們對串聯(lián)起來加上雜散電容即為晶振的負載電容CL。我們可以從中得知負載電容的減小可以使實際頻率Fx變大,從以上的計算公式來說,可以得出一定的結論。那就是晶振電路上的兩個電容可以不相等,通過微調電容的值可以微調晶振的振蕩頻率,不過如果測了幾片晶振,頻率有大有小,而且偏移較大,那么這個晶振顯然是不合格的。對于晶振的負載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容。這個是必須要掌握和了解的關鍵所在。Cic(集成電路內部電容)+△C(PCB上電容).就是說負載電容15pf的話,兩邊接27pf的差不多了,一般a為6.5~13.5pF中所提到的Cic,個人理解應該是晶體內部晶片引線間的寄生電容,此電容一般*大值在7pf(datasheet給出的值),實際一般在3~5pF,在計算外接的兩個電容值時,要考慮到此值。綜上所述,負載電容對晶振的影響是很大的。因此對于負載電容的使用是需要根據實際需求來選擇的。并非是在任何的情況下使用都能夠達到好的效果。畢竟對于晶振來說,其本身是不需要電容的。2、那么規(guī)格書中單位是PPM的又代表什么?PPM是Part Per Million的縮寫,其意指百萬分之的頻率跳動值;用實際的頻率減目的頻率再除以目的頻率,且將小數(shù)點向前移動6位數(shù)即正確的PPM值。之前晶振*新行情中的文章提到過知道晶振的精度值如何求出時間誤差。那么在我們知道實際頻率和目的頻率的情況,我們如何算出PPM值。泰河電子和大家分享這個技術知識,覺得有用就收藏我們的網頁吧。例如:目的頻率是25.000000MHZ,實際頻率是25.000015。簡單求出精度PPM,帶入上面說到的公式就可以輕松求出PPM。(25.000015-25.000000)/25.000000=0.0000006.將小數(shù)點向前移動六位數(shù),得出0.6PPM。2PPM以下*常見的晶振數(shù)有源晶振較多。有源晶振市場上用到的溫補晶振也是*為較多的。無源晶振中精度*高做到5PPM。部分要求嚴格的產品,泰河電子可接受訂做。詳情需要和業(yè)務部聯(lián)系。無源貼片晶振精度*常用的為10PPM,20PPM,30PPM。而插件晶振中精度較高的為5PPM。不過市場上常規(guī)的都是用20PPM。當快遞過來收貨的時候,我們都會提醒業(yè)務員,此物品為易碎物品,需要貼上易碎的標簽。為什么表面看上去堅硬的石英晶振,反而屬于易碎產品了呢?因為晶振能正常運行工作,取決于內部的水晶芯片。晶振自身晶片厚度比較薄。以25MHZ的貼片晶振為例,它內部的芯片厚度約0.0668mm。若是晶振從高空掉落,或者是直接摔在地上,內部的芯片很容破損,導致晶振無法正常運行。因此在焊接時候,千萬要注意手中的晶振,不要輕易掉落。因為其本身所產生的振蕩頻率,相對其他振蕩元件來的準確和穩(wěn)定一些,而且容易設計及線路簡單是它的*大優(yōu)點。5、頻率范圍在MHZ和數(shù)百MHZ的石英晶振都是采用什么樣的切割方式。根據不同的應用領域以及工作溫度需求,也有了很多許多不同的石英切割角度分類。例如AT-,BT-,CT-,NT,GT....等不同的切割板片. 不同的切割方向的板片具有不同的彈性常數(shù)張量(elastic constant tensor), 不同的壓電常數(shù)張量(piezoelectric constant tensor)及不同的介電常數(shù)張量(dielectric constant tensor). 這些張量在石英組件的設計及應用上展現(xiàn)了不同的振蕩及溫度特性. 在各種不同種類的切割角度方式中, AT角度切割的石英芯片適用在數(shù)MHz到數(shù)。
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