晶振与主板、南桥、声卡等电路有什么联系?
21ic 2024-07-08

晶振作为电路中的心脏,具有极其重要的作用,在各种电子产品设备中广泛应用。晶振可以提供较稳定的脉冲,广泛应用于微芯片的时钟电路里。为增进大家对晶振的认识,本文将对晶振的原理,以及恒温晶振与温补晶振的区别予以介绍。如果你对晶振或是对本文内容具有兴趣,不妨和小编一起继续往下阅读哦。

一、晶振原理

晶振具有压电效应,即在晶片两极外加电压后晶体会产生变形,反过来如外力使晶片变形,则两极上金属片又会产生电压。如果给晶片加上适当的交变电压,晶片就会产生谐振(谐振频率与石英斜面倾角等有关系,且频率一定)。晶振利用一种能把电能和机械能相互转化的晶体,在共振的状态下工作可以提供稳定、精确的单频振荡。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。利用该特性,晶振可以提供较稳定的脉冲,广泛应用于微芯片的时钟电路里。晶片多为石英半导体材料,外壳用金属封装。

晶振常与主板、南桥、声卡等电路连接使用。晶振可比喻为各板卡的“心跳”发生器,如果主卡的“心跳”出现问题,必定会使其他各电路出现故障。晶体振荡器具有正逆压电效应这一物理特性,可以产生非常微弱的周期性振荡信号,信号再经过放大、滤波等环节后即可作为信号源使用。

二、恒温晶振与温补晶振有什么区别

恒温晶振与温补晶振都属于晶体振荡器,都是有源晶振,所以组成的震荡电路都需要电源加入才能工作。下面将简单介绍一下两者的区别。

1、定义上

恒温晶体振荡器简称恒温晶振,英文简称为OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator),是利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定,将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。OCXO是由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的。通常人们是利用热敏电阻“电桥“构成的差动串联放大器,来实现温度控制。

温补晶振即温度补偿晶体振荡器(TCXO),是通过附加的温度补偿电路使由周围温度变化产生的振荡频率变化量削减的一种石英晶体振荡器。

温补晶振术语来自石英晶体振荡器的一种补偿方式已达到产品应用方面的精度要求。温补晶振定义是将压电石英晶体原有的物理特性(压电效应下频率随温度成三次曲线变化)通过外围电路逆向改变使得石英晶体原有频率随温度的变化尽可能的变小的一种补偿方式所做的石英晶体振荡器。

2、工作原理上

恒温晶振,由于晶体振荡器的震荡频率会随着温度的变化而变化,故为了保持频率的稳定性,将晶振控制在一个恒定的温度下工作以此来提高晶振的相频特性。

温补晶振,由于晶体振荡器的震荡频率会随着温度的变化而变化,为了抵消温度对晶振频率的影响,控制晶振的谐振电容随温度变化而变化,抵消温度晶体影响提高频率稳定性。

3、测量精度上

一般的恒温晶振要比温补晶振频率稳定度高两个数量级以上。如温补晶振一般能达到-7量级,而恒温晶振可达到-9量级。因此恒温晶振一般用于高端测量仪器,如频率计、信号发生器、网络分析仪等。

而温补晶振的开机特性较好。恒温晶振就算采用现在最好的加热元件,也需要一个加温过程。想达到-7量级,怎么也需要5分钟左右,而达-9以上量级甚至需要一天。因此开机即需要工作的设备就不太适合。如武器。

一般的恒温晶振可以做的比温补晶振精度更好。

无论是恒温晶振还是温补晶振无非就是个信号源,为你的设备提供一个时间基准。只要你了解它性能指标你就可以相互代用。

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