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单片机晶振的作用以及原理解析

来源:未知     作者:威廉希尔     发布时间:2019-12-31 09:02         

  频率,单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的,晶振的提供的时钟频率越高,那单片机的运行速度也就越快。

  晶振用一种能把电能和机械能相互的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。

  晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。

  晶振通常与相环电配合使用,以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号,可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。

  交流等效振荡电;实际的晶振交流等效电如图1b,其中Cv是用来调节振荡频率,一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现,这也是压控作用的机理;把晶体的等效电代替晶体后如图。其中Co,C1,L1,RR是晶体的等效电。

  分析整个振荡槽可知,利用Cv来改变频率是有限的:决定振荡频率的整个槽电容C=Cbe,Cce,Cv三个电容后和Co并联再和C1。可以看出:C1越小,Co越大,Cv变化时对整个槽电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上,由于C1很小(1E-15量级),Co不能忽略(1E-12量级,几PF)。所以,Cv变大时,降低槽频率的作用越来越小,Cv变小时,升高槽频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性,压控范围越大,非线性就越厉害;另一方面,分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小,最后导致停振。通过晶振的原理图你应该大致了解了晶振的作用以及工作过程了吧。采用泛音次数越高的晶振,其等效电容C1就越小;因此频率的变化范围也就越小。

  微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽;RC(电阻、电容)振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置,适用于晶振和陶瓷谐振槽。另一种为简单的分立RC振荡器。

  用晶体振荡器是否工作的方法:测量两个引脚电压是否是芯片工作电压的一半,比如工作电压是51单片机的+5V则是否是2.5V左右。另外如果用镊子碰晶体另外一个脚,这个电压有明显变化,证明是起振了的。

  再说SMD:有0705,0603,0503,0302,这里面又分四个焊点和二个焊点的,对我们公司来说默认的是四个焊点的,两个焊点的材料要求进口,周期长,一般说两个焊点的做不了。

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