标签: 晶振优势

高频晶振适合需要快速处理和高精度的场合，而低频晶振则通常用于低功耗和抗干扰能力较强的设备。今天凯擎小妹带您了解一下高频和低频晶振的优势，以及选择频率需要考虑的因素。如果您对晶振参数的选型存在疑问，欢迎垂询。 高频晶振的优势 1. 处理速度快： 高频晶振产生快速的时钟信号，提升设备的处理能力。因此适合需要快速计算和瞬时响应的应用。高速通信协议如以太网、Wi-Fi等，要求高频时钟以支持快速的数据传输。图像处理和视频编解码需要高性能处理器驱动以实现实时处理。 2. 高精度：高频晶振提供更高的时钟精度，减少时钟抖动和误差。精确的时间同步需求如GPS定位。音频和视频同步需要高精度的时钟源确保录制和播放的同步。 3. 设计灵活： 高频晶振可以通过分频器实现多种频率需求，提供设计上的灵活性。这使开发者能在单一设计中支持多个频率要求的组件。 低频晶振的优势 1. 功耗低：低频晶振能耗较低，适合电池驱动的设备，特别是需要长期待机模式的应用。便携式电子设备如手表和手持式健康监测仪。传感器网络和物联网设备通常需要低功耗设计以延长电池寿命。 2. 抗干扰能力强：低频信号通常不易受到电磁干扰，提升设备的稳定性和可靠性。在工厂环境中的工业设备，可以更好地防止复杂环境中的电磁噪声。远程监控和安全系统，使用低频晶振改善可靠性。 3.设计简单：低频无源晶振通常涉及较简单的电路布局和PCB设计，降低了阻抗匹配和电磁兼容性难度。 选择晶振频率的原则 1. 应用场合： 在多媒体处理、实时数据分析、以及通信设备的应用中，高频时钟信号可以提高处理器的性能和响应速度。低频晶振可以满足简单的时间管理应用。 2. 评估功耗与热管理： 选择低频晶振可以减少能耗，延长设备的电池寿命，适用于便携式设备和长期待机系统。高频晶振可能增加热输出，需在设计中考虑有效的散热措施。 3. 电磁兼容性：低频晶振在高电磁干扰的环境下具有较强的抗干扰能力，适合工业设备和复杂电磁环境中的应用。而在需要高速数据传输的场合，使用高频晶振时需通过精心设计PCB和采取屏蔽措施以减少EMI影响。 4. 电路设计复杂度与扩展性：高频设计要求有更复杂的PCB布局，精准的阻抗匹配与多层板考虑是关键。低频设计较为简单，适合预算有限的小型设备。通过分频器和锁相环，可以支持多频率的需求设计。 5. 成本与市场供货： 高频设计可能增加设计复杂性及制造成本，而低频设计则在成本控制上更有优势。另外， 32.768kHz 、 8MHz 和16MHz等晶振频率为常见频率，能够降低采购风险及成本。

石英晶体利用压电效应在电路中用作时间或者频率基准源，为电路提供时钟信号。无论是有源还是无源晶振，它们都有其优缺点。本期，凯擎小妹带大家了解一下有源晶振的五个优势： 无需电路匹配 有源晶振因其内部有独立起振芯片则不受外部电路影响；而无源晶振需要精准匹配外部电容才可以输出电信号。 频率稳定性好 频率的变化量经常用ppm/ppb表示晶体频率会偏离标称频率多少。值越小精度越高。有源晶振中温补晶振TCXO和恒温晶振OCXO的精度较高，最少可达到3ppb。 谐振器的晶片切型经常采用音叉或AT切割： 1. 音叉晶体的温度特性曲线是负二次方程曲线。呈现出以理想室温+25°C为中心的向下抛物线，温度走低或走高都会使频率稳定度变差。 2. AT切割晶片的晶振调整频差的常见值为0.5ppm, 1ppm, 5ppm, 10ppm, 20ppm, 30ppm等等。 高Q值 每周期损失的能量越低，晶振的频率稳定度也就越高，对应的Q值也就越高。 频率选择范围广 晶体的振动频率和晶片的厚度，面积，切割方式有关。为了提高晶振的频率，无源晶振除了使用小尺寸的晶片，也可以使用泛音晶体。相比较，有源晶振有多种波形(CMOS, LVDS, HCSL...)可供选择，最高可做到2.1GHz： 低相噪 低噪声晶振主要减少振荡器内部噪声对输出信号的影响，以获得短期频率稳定性的晶体振荡器。噪声会引起输出信号频率的随机起伏：起伏小，稳定度越高。 凯擎小妹建议 1. 预算高选择有源晶振/振荡器，预算低选择无源晶振/谐振器; 2. 应用性能要求：如果是应用产品需要高精度，高端产品，选有源晶振/振荡器；如果应用对频率稳定率要求不高，如玩具等一般消费类电子，更合适选择性价比高的无源晶振/谐振器。 3.有源晶振/振荡器又可细为时钟振荡器，TCXO温补晶振，VCXO压控振荡器，OCXO恒温晶振，可以实现更宽的温度范围和更高的稳定度。 KOAN晶振公司配备了E5052B信号分析仪器、S&A280B、S&A250B测试仪器，以及高低温箱，抗冲击试验设备。我们能够检测在温度、负载和功率电压变化条件下的频率稳定性。