發布時間:2022-04-11
晶體諧振器的優點,以及一些可用的選擇。
在基于微處理器的系統中,有幾種不同的頻率信號,用于執行指令、,將數據移入和移出存儲器以及外部通信接口。
一個簡單的嵌入式控制器可能具有幾MHz的時鐘頻率,而個人計算機中的微處理器通常期望15MHz的輸入頻率。這將在內部倍增,以提供CPU和其他子系統的頻率。系統中的其他組件可能都有自己的頻率要求。例如,以太網網絡控制器需要25MHz的頻率,或者實時頻率(RTC)需要32.768kHz
射頻(RF)系統需要精確的頻率參考來實現端到端通信,并過濾無用信號和噪聲。
關鍵振蕩器特性
除了提供指定頻率的基本要求之外,根據您產品的應用,振蕩器可能還需要滿足其他要求。
例如,許多產品使用非常精確定義的頻率。這對于需要通過串行或無線接口與其它設備通信的系統尤其重要。精度通常以百萬分率(ppm)來衡量。
對于手持或電池供電的設備,低功耗非常重要。對于RTC來說尤其如此,因為即使在低功耗或待機模式下,這部分電路也將始終處于有用狀態。
畢竟你可能需要考慮運行環境、成本和外形尺寸等各種因素。
完美共振
任何振蕩器都使用某種諧振或微調電路,并調整放大和反饋以產生特定的頻率輸出。
調整電路可以基于電阻電容(RC)或電感電容(LC)網絡。這些設備相對簡單,頻率可以在很大范圍內改變。然而,規劃精確的RC或LC振蕩器需要使用有價值的精確元件。即便如此,它們也無法滿足許多產品所要求的最高精度和穩定性。
晶體(通常是應時)也可以用作諧振元件。將晶體切割成兩個平行的晶面,并在其上沉積金屬觸點。應時壓電效應是指當晶體受到壓力時,其晶面會產生電壓。相反,當給晶體施加電壓時,晶體也會改變形狀。
這種反饋將使晶體以其自然諧振頻率振蕩。這將取決于晶體的大小及其切割方法。最常見的切割方法稱為AT。這可用于廣泛的頻率規劃,并具有出色的熱穩定性。
晶體諧振器具有高品質因數(Q ),這意味著頻率被精確定義并且非常穩定。因此,該晶體可以作為低成本、高精度的、振蕩器的基礎。