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單片機晶振的作用以及原理解析

時(shí)間:2019-12-05 09:07:34來(lái)源:電子發(fā)燒友 作者:admin 點(diǎn)擊:
每個(gè)單片機系統里都有晶振,全程是叫晶體震蕩器,在單片機系統里晶振的作用非常大,他結合單片機內部的電路,產(chǎn)生單片機所必須的時(shí)鐘頻率,單片機的一切指令的執行都是建立

每個(gè)單片機系統里都有晶振,全程是叫晶體震蕩器,在單片機系統里晶振的作用非常大,他結合單片機內部的電路,產(chǎn)生單片機所必須的時(shí)鐘頻率,單片機的一切指令的執行都是建立在這個(gè)基礎上的,晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高,那單片機的運行速度也就越快。

晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態(tài)下工作,以提供穩定,精確的單頻振蕩。在通常工作條件下,普通的晶振頻率絕對精度可達百萬(wàn)分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內調整頻率,稱(chēng)為壓控振蕩器(VCO)。

晶振的作用是為系統提供基本的時(shí)鐘信號。通常一個(gè)系統共用一個(gè)晶振,便于各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過(guò)電子調整頻率的方法保持同步。

晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用,以提供系統所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統需要不同頻率的時(shí)鐘信號,可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來(lái)提供。

單片機晶振的作用以及原理解析

下面我就具體的介紹一下晶振的作用以及原理。

交流等效振蕩電路;實(shí)際的晶振交流等效電路如圖1b,其中Cv是用來(lái)調節振蕩頻率,一般用變容二極管加上不同的反偏電壓來(lái)實(shí)現,這也是壓控作用的機理;把晶體的等效電路代替晶體后如圖。其中Co,C1,L1,RR是晶體的等效電路。

分析整個(gè)振蕩槽路可知,利用Cv來(lái)改變頻率是有限的:決定振蕩頻率的整個(gè)槽路電容C=Cbe,Cce,Cv三個(gè)電容串聯(lián)后和Co并聯(lián)再和C1串聯(lián)?梢钥闯觯篊1越小,Co越大,Cv變化時(shí)對整個(gè)槽路電容的作用就越小。因而能“壓控”的頻率范圍也越小。實(shí)際上,由于C1很。1E-15量級),Co不能忽略(1E-12量級,幾PF)。所以,Cv變大時(shí),降低槽路頻率的作用越來(lái)越小,Cv變小時(shí),升高槽路頻率的作用卻越來(lái)越大。這一方面引起壓控特性的非線(xiàn)性,壓控范圍越大,非線(xiàn)性就越厲害;另一方面,分給振蕩的反饋電壓(Cbe上的電壓)卻越來(lái)越小,最后導致停振。通過(guò)晶振的原理圖你應該大致了解了晶振的作用以及工作過(guò)程了吧。采用泛音次數越高的晶振,其等效電容C1就越;因此頻率的變化范圍也就越小。

微控制器的時(shí)鐘源可以分為兩類(lèi):基于機械諧振器件的時(shí)鐘源,如晶振、陶瓷諧振槽路;RC(電阻、電容)振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器配置,適用于晶振和陶瓷諧振槽路。另一種為簡(jiǎn)單的分立RC振蕩器。

用萬(wàn)用表測量晶體振蕩器是否工作的方法:測量?jì)蓚(gè)引腳電壓是否是芯片工作電壓的一半,比如工作電壓是51單片機的+5V則是否是2.5V左右。另外如果用鑷子碰晶體另外一個(gè)腳,這個(gè)電壓有明顯變化,證明是起振了的。

晶振的類(lèi)型有SMD和DIP型,即貼片和插腳型 。

先說(shuō)DIP:常用尺寸有HC-49U/T,HC-49S,UM-1,UM-5,這些都是MHZ單位的。

再說(shuō)SMD:有0705,0603,0503,0302,這里面又分四個(gè)焊點(diǎn)和二個(gè)焊點(diǎn)的,對我們公司來(lái)說(shuō)默認的是四個(gè)焊點(diǎn)的,兩個(gè)焊點(diǎn)的材料要求進(jìn)口,周期長(cháng),一般說(shuō)兩個(gè)焊點(diǎn)的做不了。

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