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晶振,晶振的分類有哪些? - 壹芯微

返回列表來源:壹芯微 發布日期 2022-01-25 瀏覽:-

晶振,晶振的分類有哪些? - 壹芯微

隨著科學技術的迅猛發展,人們對電子產品的需求越來越強烈,晶振的作用也就越來越大。在這個電子信息時代,只要跟頻率、信號有關的電子產品,都少不了晶振。晶振在電路中有心臟之稱,通過與其他元器件配合產生脈沖信號,下達指令實現工作。晶振使用廣泛主要用于汽車電子、智能家居、數碼電子、安防設備、通訊設備等不同領域。它有多種封裝,特點是電氣性能規范多種多樣;而且也有好幾種不同的類型。下面一起來看看:

石英晶振

圖1石英晶振

根據晶振的不同使用要求及特點,晶振的分類方式有很多:

1.按制作材料:可分為石英晶振和陶瓷晶振。

2.按外形:可分為長方形晶振,圓形晶振,橢圓形晶振。

3.按封裝形式:可分為玻璃真空密封型晶振,金屬殼封裝型晶振,陶瓷封裝型及塑料殼封裝型晶振。

4.按諧振頻率精度:可分為高精度型晶振,中精度型晶振,普通型晶振。

5.按應用特性:可分為串聯諧振型晶振,并聯諧振型晶振。

6.按負載電容特性:可分為低負載電容型晶振,高負載電容型晶振。

7.電視機應用的晶振,可按功能電路分為:遙控器、行振蕩電路、微處理電路、副載波電路、多制式伴音電路使用的晶振。

8.電子鐘表應用的晶振,可按石英晶片的形狀分為:低頻音叉型和高頻圓薄片型,音叉型晶振為細圓柱外形,圓薄片型晶振為扁長方形外形。

恒溫晶體振蕩器

圖2恒溫晶體振蕩器

9.根據晶振的功能和實現技術的不同,可以將晶振分為以下幾類:

(1)恒溫晶體振蕩器(以下簡稱OCXO)

這類型晶振對溫度穩定性的解決方案采用了恒溫槽技術,將晶體置于恒溫槽內,通過設置恒溫工作點,使槽體保持恒溫狀態,在一定范圍內不受外界溫度影響,達到穩定輸出頻率的效果。這類晶振主要用于各種類型的通信設備,包括交換機、SDH傳輸設備、移動通信直放機、GPS接收機、電臺、數字電視及軍工設備等領域。根據用戶需要,該類型晶振可以帶壓控引腳。OCXO的工作原理如下圖3所示:

恒溫晶體振蕩器原理框圖

圖3恒溫晶體振蕩器原理框圖

OCXO的主要優點是,由于采用了恒溫槽技術,頻率溫度特性在所有類型晶振中是最好的,由于電路設計精密,其短穩和相位噪聲都較好。主要缺點是功耗大、體積大,需要5分鐘左右的加熱時間才能正常工作等。

(2)溫度補償晶體振蕩器(以下簡稱TCXO)

其對溫度穩定性的解決方案采用了一些溫度補償手段,主要原理是通過感應環境溫度,將溫度信息做適當變換后控制晶振的輸出頻率,達到穩定輸出頻率的效果。傳統的TCXO是采用模擬器件進行補償,隨著補償技術的發展,很多數字化補償大TCXO開始出現,這種數字化補償的TCXO又叫DTCXO,用單片機進行補償時我們稱之為MCXO,由于采用了數字化技術,這一類型的晶振再溫度特性上達到了很高的精度,并且能夠適應更寬的工作溫度范圍,主要應用于軍工領域和使用環境惡劣的場合,其設計原理如圖4。

MCXO數字溫補晶振原理框圖

圖4MCXO數字溫補晶振原理框圖

(3)普通晶體振蕩器(SPXO)

這是一種簡單的晶體振蕩器,通常稱為鐘振,其工作原理為圖3中去除“壓控”、“溫度補償”和“AGC”部分,完全是由晶體的自由振蕩完成。這類晶振主要應用于穩定度要求不高的場合。

(4)壓控晶體振蕩器(VCXO)

這是根據晶振是否帶壓控功能來分類,帶壓控輸入引腳的一類晶振叫VCXO,以上三種類型的晶振都可以帶壓控端口。

(5)時鐘晶振(ClockOscilator)

時鐘晶振是一種用邏輯門電路做成的晶體振蕩器(鐘振)。

特點:采用邏輯門電路作為有源器件,可產生方波推動數字電路;頻率范圍:10KHz~60MHz;頻率穩定度:10-4~10-5;可作時鐘控制產生cp脈沖。

(6)SMD集成晶振

SMD集成晶振采用集成電路技術做成表面貼裝的各種微小型化的晶體振蕩器。

特點:把石英晶片和集成電路組合在一起制作成微型的、表面貼裝化的新型器件(SMD);頻率范圍:3.5~110MHz;頻率穩定度:10-4~10-7;有SMD普通晶振,SMD溫補晶振,SMD壓控晶振等。

SMD集成晶振

SMD集成晶振

本文總結了晶振的常用分類。選用晶振最關鍵的參數在于六點:晶振的封裝尺寸、晶振的頻率(有些頻率較偏使用較少)、晶振的精度偏差、晶振的負載電容、晶振的溫度使用范圍要求、以及有源晶振的電源電壓要求。根據客戶在不同環境中所使用到的產品不同選擇不同參數。

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