溫補晶振(Temperature Compensated Crystal Oscillator,TCXO) 是一種通過溫度補償技術(shù)提升頻率穩(wěn)定性的晶體振蕩器。其核心目標(biāo)是抵消因環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的晶體諧振頻率漂移,使輸出頻率更穩(wěn)定。
晶振,即石英晶體振蕩器,是電子設(shè)備中用于產(chǎn)生穩(wěn)定振蕩信號的元件。在光模塊中,晶振的主要作用是提供高精度的時鐘信號和頻率控制,確保光模塊在高速傳輸時保持穩(wěn)定性和可靠性。晶振的性能直接影響光模塊的傳輸速率、傳輸距離、功耗和體積等關(guān)鍵參數(shù)。
晶振的振蕩本質(zhì)上是一種機械振動(在壓電晶體層面)。當(dāng)兩個晶振靠得很近時,它們的機械振動可能會相互影響。一個晶振的振動可能會通過電路板或者外殼等介質(zhì)傳遞給另一個晶振,從而改變另一個晶振的振動特性。這種情況在一些對振動較為敏感的高精度測量儀器中尤為重要。
晶振的頻率和振幅是兩個獨立的參數(shù),它們之間沒有直接的固定關(guān)系。但在實際應(yīng)用中,它們會相互影響并共同決定晶振的性能和應(yīng)用場景。因此,在選擇晶振時,需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求來綜合考慮這兩個參數(shù)以及其他相關(guān)因素。
數(shù)字電路的同步基準(zhǔn),保持頻率準(zhǔn)確性,協(xié)調(diào)不同模塊的工作,產(chǎn)生多種頻率信號,提供精確的時間基準(zhǔn)
晶體元件的負(fù)載電容是指在電路中跨接晶體兩端的總的外界有效電容,即晶振要正常振蕩所需要的電容。一般外接電容,是為了使晶振兩端的等效電容等于或接近負(fù)載電容。要求高的場合還要考慮ic輸入端的對地電容。應(yīng)用時一般在給出負(fù)載電容值附近調(diào)整可以得到精確頻率。此電容的大小主要影響負(fù)載諧振頻率和等效負(fù)載諧振電阻。
24MHz 無源晶振為 CPU、GPU、內(nèi)存等組件提供統(tǒng)一的時鐘基準(zhǔn),確保它們按照精確的節(jié)奏協(xié)同工作,使數(shù)據(jù)的傳輸、處理和存儲能夠有條不紊地進(jìn)行。
晶振是一種頻率元器件,廣泛使用在電子產(chǎn)品中,例如監(jiān)控設(shè)備、手機、吸塵器、智能穿戴等產(chǎn)品都會有晶振的存在。我們常見到的晶振有插件晶振,貼片晶振。
晶振,就像是一個需要伙伴才能跳舞的人,而這個伙伴就是負(fù)載電容。晶振有兩條線,這兩條線會連接到IC塊(一個集成電路塊)里面,那里有一些有效的電容。為了讓晶振能夠正常工作,我們需要在晶振的外面再接上一個電容,這個電容就是負(fù)載電容。
晶體振蕩電路等效模型:石英晶體是一種可將電能和機械能相互轉(zhuǎn)化的壓電器件,能量轉(zhuǎn)變發(fā)生在共振頻率點上
晶振切割工藝就是對晶體坐標(biāo)軸某種角度去切割。切型有非常多的種類,因為石英是各向異性的,所以不同的切型其物理性質(zhì)不同。切面的方向與主軸的夾角對其性能有著非常重要的影響,比如頻率穩(wěn)定性、Q值、溫度性能等。
晶振作為時鐘電路中必不可少的信號傳遞者,單片機要想正常運作就需要晶振存在。因此,在電子電路設(shè)計中也少不了晶振的參與。一個好的晶振電路設(shè)計,是能夠為電子提供最好的空間利用率,同時發(fā)揮最大的功能性作用。
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晶振精度通常用 PPM(Parts Per Million,百萬分之一)來衡量,這一單位描述了晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定性或偏差程度。PPM 表示實際輸出頻率與標(biāo)稱頻率之間的相對誤差,是衡量晶振頻率精度的重要參數(shù)。
晶振30PF所指得是外掛電容30PF,一般情況下,無源晶振的負(fù)載電容最大選項為20PF。PF是電容單位,卻常出現(xiàn)在無源晶振實際應(yīng)用中。因為電容大小的選擇可以直接影響到無源晶振的起振時間、輸出頻率精度及頻率穩(wěn)定性。
無源晶振作為時鐘電路中的重要組成部分,其性能直接影響著整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。無源晶振本身不具備內(nèi)部振蕩電路,依賴外部電路產(chǎn)生振蕩。因此,選擇合適的晶振并確保其各項參數(shù)與電路匹配,是實現(xiàn)高效穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。
無源晶振主要應(yīng)用在低成本通信設(shè)備、玩具及小型電子產(chǎn)品等;有源晶振主要應(yīng)用在音頻及視頻設(shè)備、工業(yè)自動化及控制設(shè)備等,有源晶振和無源晶振的區(qū)別見下表: