1.8 晶振 CRY Crystal( 二 )


2 怎么判断是无源晶体还是有源晶振?
封装上:
有源晶振的都是要有VCC供电引脚的,而无源晶体则没有.
从外观上:
二个脚的肯定是无源晶振,不是有源晶振 。有源晶振至少3只脚(地/输出/电压),多数为4只脚,也有5只脚和6只脚的 。4只脚的晶振可能是无源晶振(一般是2/4脚为地)也可能是有源晶振 。
有源晶振会打原点标记1号引脚.
从规格书:
晶体的规格书上都是 或者unit的字样
而有源晶振的规格书就会有的字样
贴片晶振有一个脚位有一点缺口,这个脚即为1号脚,背面视图顺时针数;就可以清楚的分辨出脚1、2、3、4脚位,通常四脚无源晶振我们知道,只有两个脚是功能脚,其余两个脚起不到任何作用,电路中,脚1和脚3是通电的,电流从脚1流入、脚3流出 。
无源晶振底面视图:底面视图中2号脚和4号脚都是GND,焊盘是连通的,和晶振的盖子也是连通的,在线路板上使有时接地和不接地都没有关系 。这两个焊盘的主要作用是在贴片时更好的把晶振固定在线路板上 。
总结:无源晶振无论是两脚还是四脚的都是没有方向的,两脚的不用说,怎么接都行;四脚的1,3为功能脚,2,4脚接地 。通常1(XTAL1)接输入,3(XTAL2)接输出,因为没有极性的区分,晶振也都是长方体,所以就算旋转180度贴片,也就是1,3倒过来也是可以的 。
也有见过下面这种标识的,缺脚的为4号脚,而且2跟4内部不是短接的,不知道是不是标错了,这种很少见 。
3 等效模型是什么?
一个简单的晶体模型如图1所示 。它具有R-L-C系列元件,称为运动电阻、运动电容和运动电感 。并联电容器C0被称为并联电容,并对封装电容进行建模 。图2展示了一个由反相放大器和晶体组成的简单振荡器模型及其等效电路模型 。
图2中的电路模型有助于理解振荡的必要条件 。这些是:
XXTAL + XOSC = 0;RXTAL + ROSC = 0
其中:
XXTAL=由晶体表示的阻抗的虚部 。
RXTAL=由晶体表示的阻抗的实部 。
XOSC=由振荡器表示的阻抗的虚部 。
ROSC=由振荡器表示的阻抗的实部 。
从数学上讲,ROSC是一个负电阻 。它代表一种提供功率而不是耗散功率的电路,例如放大器 。因此,一个简单的解释是,放大器必须有足够的增益来补偿晶体所代表的损耗 。负电阻的概念对晶体振荡器的设计很重要,后面再详细讨论 。
4 相关参数有哪些?
晶振规格书上通常有如下几个参数 。(负载电容CL单独介绍)
晶体的振荡工作模式必须选择基本模式 。一些晶体以泛音模式( mode)工作以实现更高的频率,通常在30MHz以上 。这是因为随着频率的增加,在基本模式下操作所需的晶体尺寸减小,并且在制造过程中的某个时刻变得更加难以处理 。因此,高频基模晶体更昂贵 。
选择并联谐振模式下工作的晶振 。
1. (初始偏差):频率公差是指在指定温度下,通常为25°C时,与标称晶体频率的初始最大偏差 。该公差规范说明了晶体制造和组装中的正常变化 。许多水晶供应商在订购水晶时提供固定的公差值选择 。例如,可排序值的集合可以是+/-20 ppm、+/-50 ppm和+/-100 ppm 。
2. (温度偏差):频率稳定性是指在特定温度范围内与标称晶体频率的最大偏差 。该偏差是参考25°C下的标称频率进行测量的 。晶体供应商在订购晶体时也可以提供一系列的值供选择 。例如,在指定的温度范围内,常见的范围可能包括+/-50ppm和+/- 。对于指定在-40摄氏度至+125摄氏度的温度范围内运行的汽车晶体,+/-50 ppm,每摄氏度的偏差为1.64 ppm 。
3.Aging(长期稳定性):老化是指晶体经历的振荡频率随时间的累积变化 。晶体老化的原因有很多,包括过度的驱动水平、各种热效应以及机械结构上的应力消除或积聚 。老化通常以每年ppm为单位进行规定 。长期稳定性的典型值可能在每年±3 ppm至±5 ppm之间 。