晶振的驱动与应用解析

来源: 晶发电子 2025-02-25 10:00:15

在电子领域中,晶振作为关键的时钟源元件,其正确驱动方式至关重要。晶发电子对晶振的驱动方法做出了如下解释。


 

一、有源晶振的驱动


 

对于有源晶振而言,只需为其提供正常工作时的额定电压值即可。通常可接受的电压上下浮动范围为额定电压的 10%。例如,当额定电压为 3.3V 时,正常供电范围为 2.97V 至 3.63V。如果超出这个工作电压范围,除非选择晶发电子生产的宽压系列有源晶振,否则晶体振荡器的频率稳定度会因电源电压变动和负载变动而受到影响,甚至可能无法正常工作。


 

二、无源晶振的驱动


 

1.皮尔斯振荡器电路

  • 大部分无源晶振的应用电路为皮尔斯振荡器电路。晶振的两端引脚需要与单片机内部的放大器连接,并且可能需要匹配外接电容、反馈电阻 Rf 和串联电阻 Rd,以此组成皮尔斯振荡器电路。
  • 在大部分情况下,为晶振添加适当的负载电容是必要的,这有助于维持振荡的稳定性,确保信号的质量和准确性。
  • 晶振需要一个激励信号来启动振荡。连接晶振到相应的驱动电路或振荡电路时,要确保激励信号的频率和振幅在晶振规格表中的合理范围内。同时,晶振的功耗必须小于规格书中限定的 DL 值。若激励等级过低,会带来 DLD 问题或者不起振。

2.密勒振荡电路

  • 有少量无源晶振应用电路为密勒振荡电路,如 MRF521 采用单端晶体振荡电路,晶体振荡所需的电感及负载电容集成于芯片内。
  • 晶振在工作时可以表现为感抗,也可以表现为容抗。在绝大多数应用中(皮尔斯振荡器电路)表现为感抗,此时晶振不接地;当表现为容抗时,晶振相当于一个旁路电容,可以接地。因为 IC 内部有电感,从而构成了密勒振荡电路。

综上所述,要正确驱动晶振,需根据有源晶振和无源晶振的不同特点,选择合适的电源和连接方式,并注意负载电容、激励信号等因素,以确保晶振稳定工作,为电子设备提供准确的时钟信号。


 

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