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有源晶振和无源晶振的区别和应用范围

      1、无源晶振——无源晶振需要用DSP片内的振荡器,在datasheet上有建议的连接方法。无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格通常也较低,因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采用精度较高的石英晶体,尽可能不要采用精度低的陶瓷警惕。

      2、有源晶振——有源晶振不需要DSP的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。有源晶振通常的用法:一脚悬空,二脚接地,三脚接输出,四脚接电压。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。对于时序要求敏感的应用,个人认为还是有源的晶振好,因为可以选用比较精密的晶振,甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路,只能使用有源的晶振,如TI 的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大,但现在许多有源晶振是表贴的,体积和晶体相当,有的甚至比许多晶体还要小。

     理论上来说,只要参数确定,选任何一种型号都是可以正常使用的。例如49U和49S替换,49S和圆柱以及和贴片替换,都是没有问题的。但在实际选择中会根据电路特点,成本以及便利性来考量和选择。一般来说,简单的应用中主要都是从成本在考虑。但是有些产品或者电路会对晶振的等效电阻,激励功率等等提出要求,所以就会在不同的型号中加以选择。另外,贴片则主要是为了适应产品日益小型化和提高生产效率的要求。听到有些采购朋友说,只能选49S而不能用49U或者反之,这是一个小误区。而钟振的选择则主要决定产品电路的特性的要求,一般来说钟振在精密性以及需要达到相关应用的要求会更好。例如手机,通信机站,卫星等等。 

     谐振器和钟振他们的却别在于谐振器是最简单的没有任何补偿的振荡器,而我们通常说的钟振是由一个谐振器加上ic组成一个回路而实现其自身的功能。以 vcxo为例:压控晶体振荡器(VCXO)是通过红外加控制电压使振荡效率可变或是可以调制的石英晶体振荡器。VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成,其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容,从而“牵引”石英谐振器的频率,以达到频率调制的目的。VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。

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