晶振,在板子上看上去一个不起眼的小器件,但是在数字电路里,就像是整个电路的心脏。
数字电路的所有工作都离不开时钟,晶振的好坏,晶振电路设计的好坏,会影响到整个系统的稳定性。所以说晶振是智能硬件的“心脏”,几乎在所有的应用电路中都不可或缺的存在着,广泛用于汽车电子、智能家居、数码电子、安防设备、通讯设备等不同领域。
每个单片机系统里都有晶振(晶体震荡器),在单片机系统里晶振的作用非常大,他结合单片机内部的电路,产生单片机所必须的时钟频率,单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的。
可以看到,晶振在完整的电路中必不可少,是一个系统的核心器件。所以,了解晶振,选择一颗晶振,怎么看晶振的主要参数,是工程师的必修课。
晶振的分类
晶振的分类有很多,在大多数的工程开发中,只需要从晶振的功能和实现的技术角度去分类:
1、最简单的是晶体振荡器(Crystal Oscillator),也叫钟振(SPXO);
2、在晶体振荡器的基础上加上电压调频功能,就叫压控晶振(VCXO);
3、加上温度补偿的晶振就叫做温补晶振(TCXO);
4、加上温度控制电路就叫做恒温晶振(OCXO);
这四类晶振也是国际电工委(IEC)的分类,除了上述四类,在发展中还有DCXO等晶振。
其中,随着5G、物联网、可穿戴电子设备等产业蓬勃发展,温补晶振(TCXO)应用需求量不断扩大,因此了解TCXO才能更好的应用TCXO。
温补晶振(以下简写为TCXO) 通过内部电路来感应环境温度,其传感器将温度信息转换为数字信号,并利用数字信号改变回路中的负载电容,使得内部电路可以控制晶振的输出频率,达到稳定输出频率的效果。这意味着无论外部温度环境如何变化,器件都将保持其输出频率的稳定性。
TCXO的优点:
• 微型尺寸——占位面积仅为 2.0mm x 1.6mm
• 低功耗——低至 4mA
• 高稳定度——典型的TCXO 可达到±1ppm 到±0.28ppm,有些型号可低至±0.05ppm
随着设计和技术的进步,TCXO 可以提供与以往恒温晶振(OCXO)设计相媲美的频率稳定度,同时功耗显著降低,尺寸设计更为紧凑。
凭借其低功耗性能和微型尺寸设计,TCXO 最适合于移动及便携式应用,例如移动卫星通信、基站、雷达、信标和救援系统、WLAN、测试和仪器仪表等。这类别的晶体振荡器同时也是适用于 5G、基站和时钟频率参考领域的一种经济高效的解决方案。
审核编辑:刘清
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