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晶振,决定数字电路的成败

晶振,在数字电路里,就像是整个电路的心脏。可以说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,都会影响到整个系统的稳定性。所以选择好系统使用的晶振,是决定数字电路成败的第一步。

晶振,即石英晶体振荡器或石英晶体谐振器的简称。宗盛源介绍它们都是利用石英晶体的压电效应制作而成。在石英晶体的两个电极上施加电场会使晶体产生机械变形,反之,如果在晶体两侧施加机械压力就会在晶体上产生电场。并且,这两种现象是可逆的。利用这种特性,在晶体的两侧施加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时产生交变电场。这种震动和电场一般都很小,但是在某个特定频率下,振幅会明显加大,这就是压电谐振,和我们常见到的LC回路谐振有些类似。

由于晶振在数字电路中的决定性作用,在使用和设计的时候需要我们特别细心处理:

1、晶振内部存在石英晶体,所以在受到外部撞击或者跌落的时候容易造成石英晶体断裂破损导致晶振失效。在设计的时候就要考虑晶振的可靠安装以及位置尽量不要靠近板边、设备外壳等。

2、在手工焊接或者机器焊接的时候要注意焊接温度,晶振对温度比较敏感,焊接时温度不能过高,并且加热时间尽量短。

3、设计的时候尽量缩短晶振部分的走线,晶振走线和其他信号线之间保留尽量远的距离,并且推荐将晶振的外壳接地,这些措施都能更好的避免干扰。

4、谨慎选择C1、C2的容值。尽量按照厂家提供的推荐值设计。在满足起震要求的前提下,C1、C2的取值可以尽量小,能缩短晶振起振时间。

5、注意晶振是否被过驱动,过驱动会影响晶振使用寿命。如果用示波器测试发现晶振的输出被削波,波峰波谷被削平,那么就要考虑晶振是否被过驱动。可以适当调整R1限流电阻的阻值。直到输出完整的正弦波。

 

信息来源:泰艺晶振

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