DSA321SDA压控温补晶振

DSA321SDA压控温补晶振

一，晶振简介

石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

二，基本分类

石英晶体振荡器分非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器（TCXO）、电压控制晶体振荡器（VCXO）、恒温控制式晶体振荡器（OCXO）和数字化/μp补偿式晶体振荡器（DCXO/MCXO）等几种类型。其中，无温度补偿式晶体振荡器是最简单的一种，在日本工业标准（JIS）中，称其为标准封装晶体振荡器（SPXO）。其中DSA321SDA晶振就属于压控温

补晶振。

三，应用领域及制造商；

石英晶体振荡器的发展及其在无线系统中的应用，由于VC-TCXO具有较高的频率稳定度，而且体积小，在小电流下能够快速启动，其应用领域重点扩展到移动通信系统广泛应用于电表、水表等计量仪表、汽车电子、工业控制系统、金融微电子、医疗电子设备、高端消费类产品、通信终端和网络设备、便携式产品等行业,而目前掌握这些核心技术的就只有国外的少数几个晶振制造厂商 日本的几家晶振制造厂商就是这类 比如说日本KDS大真空。

四，KDS大真空株式会社

KDS即是日本大真空株式会社（DASHINKU CORP），成立于1951年，至今已有50多年的历史。是全球领先的三大晶振制造商之一。其制造工场主要分布在日本本土、中国大陆、中国台湾、泰国、印度尼西亚等十个制造中心。其中天津工场是全球晶振行业最大的单体制造工厂。也是全球最大的TF型（主要是32.768KHz）晶振制造工厂。

KDS还拥有遍布全球的销售网络，另外在大陆地区有极少数的代理商。上海唐辉电子有限公司是其较早的代理，该司在上海、深圳、苏州和香港以及美国等地设有办事机构，能快速准确的为客户提供高品质的KDS产品以及优质的服务，在行业内有一定的知名度

五，DSA321SDA产品规格；

压控晶振原理

压控晶振原理 压控晶体振荡器简介 压控晶体振荡器全称：电压控制晶体振荡器(Voltage Controlled Crystal Oscillator)，是一种与晶体谐振器串联插入变容二极管，根据外部加入的电压使二极管的容量发生变化，来达到输出频率可根据晶体谐振器的负载电容特性变化的晶体振荡器。 VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成，其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容，从而“牵引”石英谐振器的频率，以达到频率调制的目的。VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。 石英晶体振荡器是由品质因素极高的石英晶体振子（即谐振器和振荡电路组成。晶体的品质、切割取向、晶体振子的结构及电路形式等，共同决定振荡器的性能。压控晶体振荡器具有以下特点： (1)低抖动或低相位噪声：由于电路结构、电源噪声以及地噪声等因素的影响，VCO的输出信号并不是一个理想的方波或正弦波，其输出信号存在一定的抖动，转换成频域后可以看出信号中心频率附近也会有较大的能量分布，即是所谓的相位噪声。VCO输出信号的抖动直接影响其他电路的设计，通常希望VCXO的抖动越小越好。 (2)宽调频范围：VCO的调节范围直接影响着整个系统的频率调节范围，通常随着工艺偏差、温度以及电源电压的变化，VCXO的锁定范围也会随着变化，因此要求VCXO有足够宽的调节范围来保证VCXO的输出频率能够满足设计的要求。 (3)稳定的增益：VCO的电压——频率非线性是产生噪声的主要原因之一，同时，这种非线性也会给电路设计带来不确定性，变化的VCXO增益会影响环路参数，从而影响环路的稳定性。因此希望VCXO的增益变化越小越好。 1.频率大小：频率越高一般价格越高。但频率越高，频差越大，从综合角度考虑，一般工程师会选用频率低但稳定的晶振，自己做倍频电路。总之频率的选择是根据需要选择，并不是频率越大就越好。要看具体需求。比如基站中一般用10MHz的恒温晶振（OCXO），因其有很

晶振FM发射电路

晶振FM发射电路 此晶振FM发射电路经过一晚上的折腾将音质差音量小的问题显著改善，特将成果分享给爱玩的你，此电路工作非常稳定、手怎么摸电路板怎么移动电路板都不会飘频，不要和电容三点式振荡电路混为一谈 晶振找了20多个只有26.601712Mhz这个晶振音质做好、频率落在收音机的106.4频段上，变容二极管2个串联、1~5uh电感用色环电感，大家做的时候10k和两个5.1k电阻不要偏差太大、会影响音量和音质的、供电电压低于10V音质会变差，所以说供电不要低于12V。变容二极管可用V06G整流二极管代替 自我感觉经此发射电路发射出去的信号收音机接收后高音清晰低音浑厚、接收音量也已经做到可以让自己接受的量度了 最新电路图做了如下改动，将石英晶振改为陶瓷晶振、增加了一个47K电阻、减少了1个变容二极管、供电电压由12V降低为4.2V 可正常工作不影响音质。其它无改动

频率很稳定的FM发射电路图 许多无线电爱好者都希望制作一台调频发射器，特别是在８７～１０８ＭＨｚ的调频波段，可利用现成的ＦＭ收音机来接收，因而受到大家的青睐。 在许多刊物中都介绍有调频发射器的实例，但大多数采用电容三点式电路和克拉泼振荡电路。这种电路虽简单，但它的频率稳定度不高，特别是在业余条件下，稍微动动电路板或天线位置，频率就改变了。在此笔者介绍一款用晶振稳频的调频发射器。 如图１所示，由Ｖ１及相关阻容元件组成一级音频放大电路，为调制级提供足够强度的音频信号。Ｄ１是变容二极管，其等效电容量随着两极所加的反向电压变化而变化，从而使晶振及外围电路组成的振荡器中心频率随之变化，达到调频目的。振荡器输出的信号经Ｖ３倍频、放大，再由调谐变压器完成匹配与滤波后输出。 该电路用了调谐变压器，因而在制作完后要调整其磁心，使之匹配。其方法是制作一个简易场强电路（如图２所示），接至变压器的输出端，调整磁心，直到电流表指示值最大为止。电路中所用元器件尽量使用高频特性好的元器件。晶振选用标称值为２９～３６ＭＨｚ之间的晶振，Ｄ１可用MV2105，变压器需自制，可选用电视中周作骨架，去掉屏蔽罩，用∮０．２ｍｍ左右的漆包线在骨架上初级绕３匝，次级绕１匝。天线可用１／４波长的软导线代用。 成本低于10元的FM发射器 目前市场上具备FM发射功能的MP3备受消费者关注。这种功能看起来挺新奇，也可以为MP3播放器增加卖点，其实实现起来并不难。我们也可以自己动手做一个小型的FM发射机。在这里介绍一种新型发射机，该机制作简便、音质优良，适合高保真无线音响之用。

压控温补晶振

晶振,电子产品都得依赖的一款电子器件,它是通常应用到一些高端电子产品当中,就好比智能手机晶振,产品具有高精度超小型的表面贴片型石英晶体振荡器,最适用于移动通信终端的基准时钟等移动通信领域.例如：智能手机,无线通信,卫星导航,平台基站等较高端的数码产品都使用到压控温补晶振,压控温补晶振本身小型,薄型具备各类移动通信的基准时钟源用频率,贴片晶振具有优良的电气特性,耐环境性能适用于移动通信领域,满足无铅焊接的高温回流温度曲线要求.晶振产品面向社会备受电子元器件市场青睐,不断努力不断创新给社会创造价值这离不开广大消费者的支持与厚爱.然而使我们生产晶振的生厂商有了饱满的信心和使用晶振的客户给的支持,晶振是越做越好,照这样的发展情况来看晶振就会成为新一代电子元器件中的骄傲神器. 压控温补晶振是内置高精度SMD温度补偿的石英晶体振荡器,可以使用在全球卫星GPS接收机.晶振在电子产品的要求上已经有了更近一步的规划,因为一些电子产品它是需要带电压的晶振和该产品内的其它电子器件相互刺激性的传输能稳定的电压,才能够使压控温这个功能作用起来,压控温补晶振 (VC-TCXO),尺寸2016mm 3225mm是目前有源晶振中体积最小的一款.压控温补晶振产品本身带温度补偿作用的晶体振荡器,该体积产品最适合于GPS以及卫星通讯系统,智能电话等多用途的高稳定的频率温度特性晶振.为对应低电源电压的产 品.(DC+1.8V ± 0.1V to +2.9V ± 0.1V 对应IC可能) 高度:最高

0.8 mm,体积:0.0022 cm3,重量:0.008 g,超小型,轻型.低消耗电流,表面贴片型产品.(可对应回流焊)无铅产品.满足无铅焊接的高温回流温度曲线要求,带有频率控制功能,产品本身可根据使用需要进行选择;科技不单单只晶振,只要是能幻想的事物都能用高科技的手段和精密帷幄的思维把它更好的创造出来。

晶振电路原理介绍

晶体振荡器，简称晶振。在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。 晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。 一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器（注意是放大器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容，请注意一般IC的引脚都有等效输入电容，这个不能忽略。 一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ，如果再考虑元件引脚的等效输入电容，则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。 晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振（谐振）的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振是一个完整的谐振振荡器。 谐振振荡器包括石英（或其晶体材料）晶体谐振器，陶瓷谐振器，LC谐振器等。

晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。 石英晶片所以能做振荡电路（谐振）是基于它的压电效应，从物理学中知道，若在晶片的两个极板间加一电场，会使晶体产生机械变形；反之，若在极板间施加机械力，又会在相应的方向上产生电场，这种现象称为压电效应。如在极板间所加的是交变电压，就会产生机械变形振动，同时机械变形振动又会产生交变电场。一般来说，这种机械振动的振幅是比较小的，其振动频率则是很稳定的。但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（决定于晶片的尺寸）相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为压电谐振，因此石英晶体又称为石英晶体谐振器。其特点是频率稳定度很高。 石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振，而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC来共同作用来工作的。振荡器直接应用于电路中，谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。振荡器比谐振器多了一个重要技术参数为：谐振电阻（RR），谐振器没有电阻要求。RR 的大小直接影响电路的性能，也是各商家竞争的一个重要参数。 概述 微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路；基于相移电路的时钟源，如：RC (电阻、电容)振荡器。硅振荡器通常是完全集成的RC振荡器，为了提高稳定性，包含有时钟源、匹配电阻和电容、温度补偿等。图1给出了两种时钟源。图1给出了两个分立的振荡器电路，其中图1a为皮尔斯振荡器配置，用于机械式谐振器件，如晶振和陶瓷谐振槽路。图1b为简单的RC反馈振荡器。 机械式谐振器与RC振荡器的主要区别 基于晶振与陶瓷谐振槽路(机械式)的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温 度系数。相对而言，RC振荡器能够快速启动，成本也比较低，但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差，会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。图1所示的电路能产生可靠的时钟信号，但其性能受环境条件和电路元件选择以及振荡器电路布局的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。在使用时，陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感，但在过驱动时很容易产生频率漂移(甚至可能损坏)。影响振荡器工作的环境因素有：电磁干扰(EMI)、机械震动与冲击、湿度和温度。这些因素会增大输出频率的变化，增加不稳定性，并且在有些情况下，还会造成振荡器停振。 振荡器模块 上述大部分问题都可以通过使用振荡器模块避免。这些模块自带振荡器、提供低阻方波

那些被晶振傻傻忽悠的曾经

那些被晶振傻傻忽悠的曾经 前不久，有个客户打电话抱怨说到，产品生产出来后，时间一会儿走一会儿不走的，由于他不懂，所以很着急。他工厂是生产电子表的，在他当时提出这个问题，时钟突然停止工作什么原因造成的呢？后而又立马随即而出的指向了晶振的问题，因为晶振是各板卡的心跳发生器， 说为什要卧装，而不像电解电容那样直立安装呢？直立安装岂不省事多了吗？而且还用一个倒U 型卡子焊在主板上，这不是其外壳应接地吗？轻轻一按则晶振与卡子间还会出现很大的间隙。大家都一致认可很有可能是晶振的安装方式不正确，最后实验得出结论，部分板卡是这个原因。其实提出这个问题，最主要还是看你是什么板卡，什么样的IC ，当然 时间存在偏差主要是频率有偏差，1PPM 的频率偏差换算成天时间误差就是0.0864S 。那么如果需要时间误差要做到准确就最好晶振两端的电容要按正常配比焊接，同时要晶振供应商帮忙通过QWA 检测找最好的0误差PPM 值，按0误差的标准来指定供货的频率范围。20PPM 的标准误差一个月60秒，这还要根据所指向的IC 和线路设计，匹配要求对不上偏差可能还会大一点。 差范围内。最好按照所提供的数据来，如果没有，一般是30pF 左右。太小了不容易起振。在某些情况下，也可以通过调整这两个电容的大小来微调振荡频率，当然可调范围一般在10ppm 量级。晶振的匹配电容的主要作用是匹配晶振和振荡电路，使电路易于启振并处于合理的激励态下，对频率也有一定的“微调”作用。对MCU ，正确选择晶振的匹配电容， 关键是微调晶体的激励状态，避免过激励或欠激励，前者使晶体容易老化影响使用寿命并导致振荡电路EMC 特性变劣，而后者则不易启振，工作亦不稳定，所以正确地选择晶体匹配电容是很重要的。 关于晶振时振时不振，其实无非是晶振负载与两端电容不匹配造成频率偏差太大，或者说晶振本身就存在着问题，寄生、阻抗值波动大、内部焊点不牢等。或遇晶振装板上不行时，用电热风吹一下或者拆下来重新装上去又可以了，其实这完全关系到晶振负载与两端电容不匹配造成频率偏差太大。然而在这里，电热风实际上是起到了改变了线路的杂散电容的作用。 许多工程师开始纠结于此了，晶振的负载与晶振两端的电容如何匹配呢？其实很简单，用个科学计算的方程式来推算，就是CL=(C1*C2)/(C1+C2)+C ”，其中CL 指的是晶振的负载电容值， C1 C2指的是晶振两端的电容值，C ”指的是线路杂散电容。 的结果只会导致因焊接时间太长将晶振内部的焊点融化，内部结构晶片倾斜碰壳而短路。然而最好的方法是PCB 板上设有两个针孔使用铜线捆绑晶振，或者使用橡胶粘结剂进行。晶振弯脚时随意弯曲，最佳的弯曲是用手指捏住圆柱晶体的外壳，用镊子夹住离晶体基座底部3mm 以上的引线处，用镊子夹住弯曲引线成90°，不要用力拉引线。用力拉引线可能造成引线根部的玻璃子破裂，而产生漏气导致电气性能损坏。如果漏气了晶振也就基本上是不能用了。因为焊接时有阻焊剂等脏污就选择使用超声波清洗PCBA 板：经超声波清洗或超声波焊接会影响和损坏石英晶体的内部结构甚至晶片破损。晶振起振时间长，开机不振关机再开机就起振，耗电量大成品电池不耐用。这主要是晶振的电阻太大造成的，低电压下晶振就无法起振了。

晶振的工作原理

晶振的工作原理 一、什么是晶振? 晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，它是时钟电路中最重要的部件，它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率，它就像个标尺，工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定，自然容易出现问题。 晶振还有个作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号. 晶振是晶体振荡器的简称。它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，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。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器（VCO）。 晶振在数字电路的基本作用是提供一个时序控制的标准时刻。数字电路的工作是根据电路设计，在某个时刻专门完成特定的任务，如果没有一个时序控制的标准时刻，整个数字电路就会成为“聋子”，不知道什么时刻该做什么事情了。 晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。 晶振通常与锁相环电路配合使用，以提供系统所需的时钟频率。如果不同子系统需要不同频率的时钟信号，可以用与同一个晶振相连的不同锁相环来提供。

电路中，为了得到交流信号，可以用RC、LC谐振电路取得，但这些电路的振荡频率并不稳定。在要求得到高稳定频率的电路中，必须使用石英晶体振荡电路。石英晶体具有高品质因数，振荡电路采用了恒温、稳压等方式以后，振荡频率稳定度可以达到10^(-9)至10 ^(-11)。广泛应用在通讯、时钟、手表、计算机……需要高稳定信号的场合。 石英晶振不分正负极, 外壳是地线，其两条不分正负 二、晶振的使用 晶振，在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。 晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。 一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器（注意是放大器不是反相器）的两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这两个电容串联的容

石英晶振设计电路,Oscillation Circuit Design Overview

Oscillation Circuit Design Overview Oscillation Circuit Design Key Parameters DRIVE LEVEL (DL), OSCILLATION FREQUENCY AND LOAD CAPACITANCE (CL), OSCILLATION ALLOWANCE, FREQUENCY-TEMPERATURE CURVE DRIVE LEVEL (DL) The drive level of a crystal unit is shown by the level of the operating power or the current consumption (see Figures 9,10, and 11). Operating the crystal unit at an excessive power level will result in the degradation of its characteristics, which may cause frequency instability or physical failure of the crystal chip. Design your circuit within absolute maximum drive level. OSCILLATION FREQUENCY AND LOAD CAPACITANCE (CL) The load capacitance (CL) is a parameter for determining the frequency of the oscillation circuit. The CL is represented by an effective equivalent capacitance that is loaded from the oscillation circuit to both ends of the crystal unit (see Figure 12). The oscillation frequency varies depending upon the load capacitance of the oscillation circuit. In order to obtain the desirable frequency accuracy, matching between the load capacitances of the oscillation circuit and the crystal unit is required. For the use of the crystal unit, match the load capacitances of the oscillation circuit with the load capacitances of the crystal

恒温晶振与温补晶振的区别

恒温晶振与温补晶振的区别 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。 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。 恒温晶振温补晶振 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。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

石英晶体振荡器原理

石英晶体振荡器的基本工作原理及作用 (1)石英晶体振荡器（简称晶振）的结构石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化矽的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑胶封装的。(2)压电效应 若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形。反之，若在晶片的两侧施加机械压力，则在晶片相应的方向上将产生电场，这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，比其他频率下的振幅大得多，这种现象称为压电谐振，它与LC回路的谐 振现象十分相似。它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关。 (3)符号和等效电路石英晶体谐振器的符号和等效电路如图所示。当晶体不振动时，可把它看 成一个平板电容器称为静电电容C，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个pF到几十pF。当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L來等效。一般L的值为几十mH到几 百mH。晶片的弹性可用电容C來等效，C的值很小，一般只有0.0002～0.1pF。晶片振动时因 摩擦而造成的损耗用R來等效，它的數值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大，而C很小， R也小，因此回路的品质因數Q很大，可达1000～10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只 与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得精确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定性。

单片机最小系统原理图

单片机最小系统 单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的 系统. 对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路. 下面给出一个51单片机的最小系统电路图. 说明

复位电路:由电容串联电阻构成,由图并结合"电容电压不能突变"的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位.一般教科书推荐C 取10u,R取8.2K.当然也有其他取法的,原则就是要让R C组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平.至于如何具体定量计算,可以参考电路分析相关书籍. 晶振电路:典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作) 单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机 特别注意:对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行;当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.这一点是初学者容易忽略的. 复位电路： 一、复位电路的用途 单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。 单片机复位电路如下图：

二、复位电路的工作原理 在书本上有介绍，51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2US就可以实现，那这个过程是如何实现的呢？ 在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。 开机的时候为什么为复位 在电路图中，电容的的大小是10uF，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充

温补晶振的热敏网络分析及参数计算

简单, 加工方便. 目前所能达到的补偿精度一般为 10 ～10 . 1998 年 12 月 沈 阳 工 业 学 院 学 报 V ol. 17 N o. 4 第17卷 第4期 JOURNAL OF SHENYANG INST IT U T E OF T ECH NOL OGY Dec. 1 9 9 8 温补晶振的热敏网络分析及参数计算 崔旭晶 ( 沈阳工业学院自动控制系, 沈阳 110015) 摘 要 论述了温度补偿石英晶体振荡器的工作原理, 对几种常见温 度补偿网络( 热敏网络) 进行试验分析, 利用 New t on 等方法计算热敏网络 参数并给出微机辅助设计. 关键词 热敏网络, 曲线拟合, 残差. 分类号 T M 135 0 引言 晶体振荡器的频率是随温度变化的. 为达到频率稳定的目的, 过去常加设一个恒温槽, 使 振荡器的体积大、造价高, 耗电功率增加, 还需预热时间. 而使用“温度补偿”的晶体振荡器可以 克服上述缺点, 并且对 AT 切晶体谐振器的各种频率温度系数曲线都能进行补偿, 有利于成批 生产. 温度补偿的方法是设计一个“热敏网络”, 该热敏网络由固定电阻和热敏电阻组成, 结构 - 6 - 7 1 温补晶振的补偿原理及补偿过程 如图 1 所示. 使用一个热敏网络和一个变容二极管, 变容二极管的结电容与其偏压成反 比. 晶体振荡器的负载电容基本上等于变容二极管的结电容. 当环境温度改变时, 使石英谐振 器的频率发生变化( 见图 2) , 热敏网络同时输出一个随温度变化的电压 V 0 , V 0 改变变容二极 管的结电容, 使石英晶体振荡器的频率变化. 当热敏网络随温度变化输出的 V 0 改变变容二极 管的结电容, 使晶体振荡器的频率变化( 曲线 b ) 和由于环境温度变化引起晶体振荡器的频率 变化( 曲线 a) 相反且相等时, 两种变化互相抵消得到稳定的频率曲线 c, 则达到补偿的目的. 从上述补偿原理可得到补偿过程如下: 测试出补偿电压—温度曲线 ( V -T 曲线) 用电位器代替热敏网络, 改变环境温度( 温度变化根据需要选取) , 使晶体振荡器的频率变 化, 记下对应温度的频率值. 调节电位器, 改变加在变容二极管上的偏压, 使晶体频率变化到等 于标称值, 记下对应温度变容二极管上的偏压值, 即得到第四象限中所需要的补偿电压 — 温

晶振的基本原理及特性

晶振的基本原理及特性 晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路；实际的晶振交流等效电路如图1b，其中Cv是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现，这也是压控作用的机理；把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。其中Co，C1，L1，RR是晶体的等效电路。 分析整个振荡槽路可知，利用Cv来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe,Cce,Cv 三个电容串联后和Co并联再和C1串联。可以看出：C1越小，Co越大，Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上，由于C1很小(1E-15量级)，Co不能忽略(1E-12量级，几PF)。所以，Cv变大时，降低槽路频率的作用越来越小，Cv变小时，升高槽路频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大，非线性就越厉害；另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小，最后导致停振。 采用泛音次数越高的晶振，其等效电容C1就越小；因此频率的变化范围也就越小。 晶振的指标 总频差：在规定的时间内，由于规定的工作和非工作参数全部组合而引起的晶体振荡器频率与给定标称频率的最大偏差。 说明：总频差包括频率温度稳定度、频率老化率造成的偏差、频率电压特性和频率负载特性等共同造成的最大频差。一般只在对短期频率稳定度关心，而对其他频率稳定度指标不严格要求的场合采用。例如：精密制导雷达。 频率稳定度：任何晶振，频率不稳定是绝对的，程度不同而已。一个晶振的输出频率随时间变化的曲线如图2。图中表现出频率不稳定的三种因素：老化、飘移和短稳。

图2 晶振输出频率随时间变化的示意图 曲线1是用0.1秒测量一次的情况，表现了晶振的短稳；曲线3是用100秒测量一次的情况，表现了晶振的漂移；曲线4 是用1天一次测量的情况。表现了晶振的老化。 频率温度稳定度：在标称电源和负载下，工作在规定温度范围内的不带隐含基准温度或带隐含基准温度的最大允许频偏。 ft=±(f max-fmin)/(fmax+fmin) ftref ＝±MAX[｜(fmax-fref)/fref｜，｜(fmin-fref)/fref｜] ft：频率温度稳定度(不带隐含基准温度) ftref：频率温度稳定度(带隐含基准温度) fmax ：规定温度范围内测得的最高频率 fmin：规定温度范围内测得的最低频率 fref：规定基准温度测得的频率 说明：采用ftref指标的晶体振荡器其生产难度要高于采用ft指标的晶体振荡器,故ftref指标的晶体振荡器售价较高。 开机特性（频率稳定预热时间）：指开机后一段时间(如5分钟)的频率到开机后另一段时间(如1小时)的频率的变化率。表示了晶振达到稳定的速度。这指标对经常开关的仪器如频率计等很有用。 说明：在多数应用中，晶体振荡器是长期加电的，然而在某些应用中晶体振荡器需要频繁的开机和关机，这时频率稳定预热时间指标需要被考虑到（尤其是对于在苛刻环境中使用的军用通讯电台，当要求频率温度稳定度≤±0.3ppm(-45℃～85℃)，采用OCXO作为本振，频率稳定预热时间将不少于5分钟，而采用MCXO只需要十几秒钟)。 频率老化率：在恒定的环境条件下测量振荡器频率时，振荡器频率和时间之间的关系。这种长期频率

有源晶振电路及工作原理简述

有源晶振电路及工作原理简述 有源晶振是由石英晶体组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。 压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图3是一个串联型振荡器，晶体管T1和T2构成的两级放大器，石英晶体XT与电容C2构成LC电路。在这个电路中，石英晶体相当于一个电感，C2为可变电容器，调节其容量即可使电路进入谐振状态。该振荡器供电电压为5V，输出波形为方波。 有源晶振引脚排列: 有源晶振引脚识别，实物图如上图(b)所示. 有个点标记的为1脚，按逆时针（管脚向下）分别为2、3、4。 方形有源晶振引脚分布： 1、正方的，使用DIP-8封装，打点的是1脚。 1-NC；4-GND；5-Output；8-VCC 2、长方的，使用DIP-14封装，打点的是1脚。 1-NC；7-GND；8-Output；14-VCC

注:有源晶振型号众多，而且每一种型号的引脚定义都有所不同，接法也有所不同，上述介绍仅供参考,实际使用中要确认其管脚列方式. 有源晶振通常的接法： 一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。 有源晶振与无源晶振的联系与区别 无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较大。 石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日，甚至10^-11。例如10MHz的振荡器，频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。因此，完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源(石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。从PC诞生至现在，主板上一直都使用一颗14.318MHz的石英晶体振荡器作为基准频率源。 有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。 下图为晶体及晶振实特图,左边两个是晶振,右边14.38MHz的为晶体.

恒温晶振、温补晶振的调试及测试

恒温晶振、温补晶振的调试及测试时的注意点 恒温晶振、温补晶振的调试及测试时的注意点 1) 每一个单独指标必须单独测试，不能同时测试几种指标，也不能同时测试几只晶振。 2) 测试时要严格按照标准的测试电路和测试环境进行测试。 3) 在没有相当的测试设备和测试人员的情况下，不建议客户自行测试晶振，更不能随意调试晶振，测试设备的等级应至少比晶振指标高一个数量级。 4) 对不同厂家的产品，尤其是来自不同国家的产品，有一些指标的测试方法不尽相同，应提前了解各厂家的异同点，统一意见，以减少不必要的麻烦。 5) 对一些短期指标如频率精度，开机特性等，应多做几次重复的测试，以减少测试结果的偶然性。 恒温晶振OCXO选型和采购时应该注意的问题 1) 不要一味追求高指标，因为高指标意味着成本大幅度增加，交货期加长； 2) 注意封装的可替代性，尽量不选用非标准封装； 3) 尽量不要压缩交货期限； 4) 了解厂家情况的时候，应该着重考察厂家的晶体来源、工艺控制能力； 5) 如果可能的话，应允许在研发阶段就让厂家参与到指标的确认工作中。 恒温晶振、温补晶振主要技术指标定义的IEC标准 1）标称频率（Nominal frequency） IEC标准定义：振荡器标明的工作频率。 2）中心频率偏差 (Frequency accuracy) IEC标准定义：在基准点温度环境（25 ± 2 ℃）和中心控制电压时，测得的频率值与标称频率的偏差。 3）频率调谐范围（Frequency adjustment range） IEC标准定义：用某种可变元件使振荡器频率能够改变的频率范围。 注：调整的目的： 1）把频率调到规定调整范围内的任一特定值。 2）由于老化和其它条件变化而引起频率偏移后，能够把振荡器频率修正到规定值。 调整的方式： 3）调节方式有机械调节和电压调节两种4）可变元件通常指变容二极管、多圈电位器等。 4）工作温度范围 (Operating temp. range) IEC标准定义：振荡器能够正常工作，其频率及其它输出信号性能均不超过规定的允许偏差的温度范围。注： 1）工作温度范围的下限越低，振荡器功耗越大，同时频率温度稳定度越难实现。 2）工作温度范围的上限越高，晶体拐点设置越高，晶体成本上升越多。 5）压控特性（电压范围、极性、线性、压控输入阻抗） IEC标准定义：当控制电压变化时，引起的振荡器输出的频率、波形特征等电特性的变化。 注： 1）电压范围：用来调节频率的电压的可调范围。常见的有0～3.3V, 0.3～3.0V, 0～ 5V, 0.5～4.5V等。2）压控范围：压控电压在电压范围内变化的时候，振荡器的频率能够变化的范围。3）极性：当振荡器的频率随压控电压的增加而增加的时候，压控极性 3）极性：当振荡器的频率随压控电压的增加而增加的时候，压控极性为正极性，反之为负极性。 4）线性度：理想的压控电压和频率变化量的关系是线性的，但实际上总会有所偏差，这个偏差就是表征理想程度的压控线性度，通常用百分比表示。5）如果系统不能给出稳定的电压信号，或者对输出频率有严格的控制要求时，通常振荡器可以自己给出经过稳压后的精准的电压供压控电压用，这个精准的电压就是参考电压。 6）输出波形（Output waveform）正弦: 负载能力 方波: 上升沿时间、下降沿时间、占空比、高/低电平 IEC标准定义：振荡器工作时输出的波形及波形的具体特性。 注：常见输出波形及输出特性指标： 1）正弦波（Sine）：谐波抑制（Harmonic attenuation）、杂波抑制（Noise attenuation ）、负载（Load）、输出幅度（Output level）。 2）削峰正弦波（Clipping Sine）：负载（Load）、输出幅度（Output level）。 3）方波（Square）：又分为MOS和TTL两类输出。负载（Load）、占空比（Duty cycle）、上升/下降时间（Rise/fall time）、高低电平（“1” and “0” level）。

总结：晶振应用中常见问题及解决方法

总结：晶振应用中常见问题及解决方法 众所周知，在电子行业有这样一个形象的比喻：如果把MCU比作电路的“大脑”，那么晶振毫无疑问就是“心脏”了。同样，电路对“晶体晶振”(以下均简称：“晶振”)的要求也如一个人对心脏的要求一样，最需要的就是稳定可靠。晶振在电路中的作用就是为系统提供基本的频率信号，如果晶振不工作，MCU就会停止导致整个电路都不能工作。然而很多工程师对晶振缺乏足够的重视和了解，而一旦出了问题却又表现的束手无策，缺乏解决问题的思路和办法。 晶振不起振问题归纳 1、物料参数选型错误导致晶振不起振 例如：某MCU需要匹配6PF的32.768KHz，结果选用12.5PF的，导致不起振。 解决办法：更换符合要求的规格型号。必要时请与MCU原厂或者我们确认。 2、内部水晶片破裂或损坏导致不起振 运输过程中损坏、或者使用过程中跌落、撞击等因素造成晶振内部水晶片损坏，从而导致晶振不起振。 解决办法：更换好的晶振。平时需要注意的是：运输过程中要用泡沫包厚一些，避免中途损坏;制程过程中避免跌落、重压、撞击等，一旦有以上情况发生禁止再使用。 3、振荡电路不匹配导致晶振不起振 影响振荡电路的三个指标：频率误差、负性阻抗、激励电平。 频率误差太大，导致实际频率偏移标称频率从而引起晶振不起振。 解决办法：选择合适的PPM值的产品。 负性阻抗过大太小都会导致晶振不起振。 解决办法：负性阻抗过大，可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调大来降低负性阻抗;负性阻抗太小，则可以将晶振外接电容Cd和Cg的值调小来增大负性阻抗。一般而言，负性阻抗值应满足不少于晶振标称最大阻抗3-5倍。 激励电平过大或者过小也将会导致晶振不起振 解决办法：通过调整电路中的Rd的大小来调节振荡电路对晶振输出的激励电平。一般而言，激励电平越小越好，处理功耗低之外，还跟振荡电路的稳定性和晶振的使用寿命有关。 4、晶振内部水晶片上附有杂质或者尘埃等也会导致晶振不起振

无源晶振有源晶振工作原理

无源晶振（晶体谐振器）工作原理：在石英水晶片的两边镀上电极，通过在两电极上加一定的电压，因为石英有压电效应，电压形成了，自然就会产生形变，从而给IC提供一个正弦波形。通过IC的内部整形和PLL电路后产生方波，然后输入给下级电路。有源晶振就是把频率部分和驱动PLL电路集成在IC外部，自成一体，直接输出方波供下级电路使用。 无源晶振（晶体谐振器）有插件和贴片之分，贴片又分为两脚和四脚，四脚贴片其对脚为有效脚，剩下两脚可以作为接地，也可以悬空不起太大作用。而有源晶振（晶体振荡器）均为四脚：1脚为使能端，2脚为接地端，3脚为输出端，4脚为电源端。不过振荡器的种类很多，英文缩写为OSC或XO。还有特殊功能的振荡器，例如压控振荡器（VCXO）、温度补偿振荡器（TCXO）、压控带温补偿振荡器（VC-TCXO）、恒温振荡器（OCXO)等。 无源晶振是一种无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来。无源晶振没有电压的要求，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的。同样的晶振可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP，而且价格通常也较低，因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体，这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶振相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路（用于信号匹配的电容、电感、电阻等），更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。使用时建议采用精度较高的石英晶体，尽可能不要采用精度低的陶瓷晶体。 有源晶振是一个完整的振荡器，里面除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。有源晶振不需要DSP 的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，价格相对较高。对于时序要求敏感的应用，有源晶振是个更好的选择。因为可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路，只能使用有源晶振。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，但现在许多有源晶振是表贴的，体积和无源晶振相当，有的甚至比无源晶振还要小。 在电子学上，通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”，而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做晶体振荡器（oscillator）。 有源晶振是有石英晶体组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。