晶振如何選擇?選擇晶振注意事項
如今智能電子產品都需要精確的定時或時鐘基準信號,然而晶體時鐘振蕩器極為適合這方面的許多應用。時鐘振蕩器有多種封裝,電氣性能規(guī)范多樣化。溫度補償晶體振蕩器、恒溫箱晶體振蕩器、電壓控制晶體振蕩器、數(shù)字補償晶體振蕩器,這幾種類都有各自特有的性能。那在選取適當晶振時又需注意哪些參數(shù)?以下便會為大家講解到。
晶振如何選擇?
在選取適當晶振時需注意的參數(shù)1、晶振的封裝;2、晶振的穩(wěn)定性;3、晶振的輸出;4、晶振的電源和負載的影響;5、晶振的相位躁聲和抖動;6、晶振的工作環(huán)境
1.晶振的封裝
隨著智能電子產品的體積愈變愈小型化,采用的電子元器件體積越小越受歡迎。例如:星光鴻創(chuàng)公司無源貼片晶振SMD1.6×1.2mm的封裝。越小型封裝的元器件工藝制作方面難度就越大,價格就比大型的貼片晶振或穿孔封裝貴。
【晶振封裝】
2.晶振的頻率穩(wěn)定性
晶體振蕩器工作溫度內的穩(wěn)定性,決定振蕩器的價格的重要因素。穩(wěn)定性越高或溫度范圍愈寬,元器件的價格愈高。
【晶振頻率】
3.晶振的輸出
每種輸出類型都有它的獨特波形和用途,應該關注三態(tài)或互補輸出的要求。對稱性、上升和下降時間以及邏輯電平對某些應用來說也要作出規(guī)定。
輸出信號的頻率不可避免會有一定的偏差,我們用頻率誤差(Frequency Tolerance)或頻率穩(wěn)定度(Frequency Stability),用單位ppm來表示,即百萬分之一(parts per million)(1/106),是相對標稱頻率的變化量,此值越小表示精度越高。比如,12MHz晶振偏差為±20ppm,表示它的頻率偏差為12×20Hz=±240Hz,即頻率范圍是(11999760~12000240Hz)
【晶振輸出波形】
4.晶振的電源和負載的影響
設計工程師應在建議的電源電壓容差和負載下檢驗晶振的性能。不能期望只能額定驅動15pF 的振蕩器在驅動50pF 時會有好的表現(xiàn)。在超過建議的電源電壓下工作的振蕩器亦會呈現(xiàn)壞的波形和穩(wěn)定性。對于需要電池供電的器件,一定要考慮功耗。引入3.3V 的產品必然要開發(fā)在3.3V 下工作的振蕩器。----較低的電壓允許產品在低功率下運行?,F(xiàn)今大部分市售的表面貼裝振蕩器在3.3V 下工作。許多采用傳統(tǒng)5V 器件的穿孔式振蕩器正在重新設計,以便在3.3V 下工作。
【晶振電源和負載】
5.晶振的相位躁聲和抖動
相位噪聲(Phase noise)和抖動是對同一種現(xiàn)象的兩種不同的定量方式。例如:無線數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡通訊、ATM等要求必需滿足嚴格的拌動指標。在理想情況下,一個頻率固定的完美的脈沖信號(以1 MHz為例)的持續(xù)時間應該恰好是1微秒,每500ns有一個跳變沿。許多應用網(wǎng)絡,另外需要密切注意在這些系統(tǒng)應用的振蕩器和相位噪聲特性。
【晶振相位躁聲和抖動】
6.晶振的工作環(huán)境
晶體振蕩器實際應用的環(huán)境需要很重要的,需要在無塵車間進行工作。例如:高強度的振動或沖擊會給振蕩器帶來問題。除了可能產生物理損壞,振動或沖擊可在某些頻率下引起錯誤的動作。這些外部感應的擾動會產生頻率跳動、增加噪聲份量以及間歇性振蕩器失效。對于要求特殊EMI兼容的應用,EMI是另一個要優(yōu)先考慮的問題。除了采用合適的PC母板布局技術,重要的是選擇可提供輻射量最小的時鐘振蕩器。一般來說,具有較慢上升/下降時間的振蕩器呈現(xiàn)較好的EMI特性。
【晶振工作環(huán)境】
晶振注意事項
在使用晶振的過程中需要注意以下3點:
01、(一)需要倍頻的DSP(二)需要配置好PLL周邊配置電路,主要是隔離和濾波
02、20MHz以下的晶體晶振基本上都是基頻的器件,穩(wěn)定度好,20MHz以上的大多是諧波的(如3次諧波、5次諧波等等),穩(wěn)定度差,因此強烈建議使用低頻的器件,畢竟倍頻用的PLL電路需要的周邊配置主要是電容、電阻、電感,其穩(wěn)定度和價格方面遠遠好于晶體晶振器件
03、時鐘信號走線長度盡可能短,線寬盡可能大,與其它印制線間距盡可能大,緊靠器件布局布線,必要時可以走內層,以及用地線包圍
以上便是晶振的選擇之前需要考的幾個參數(shù)以及在使用晶振的注意事項,希望能幫助到大家在選型和使用的過程中避一些沒必要的麻煩