解析決定晶振頻率的因素
晶振有什么作用?
晶振是眾多電子元器件的其中一種,而電子設(shè)備中的每個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振,在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大,晶振給單片機(jī)提供了一個(gè)時(shí)鐘頻率,沒有晶振,單片機(jī)就不能工作,晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高,單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。因此,所有電子設(shè)備的運(yùn)作都是取決于晶振產(chǎn)生振蕩頻率,晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)
決定晶振頻率的因素有哪些?
決定晶振頻率的因素是什么?首先要知道的是:晶振晶體的振動(dòng)頻率和石英晶體的面積、厚度、切割取向等有關(guān)。越長(zhǎng)的抖得越慢、越粗的抖得越慢、越軟的抖得越慢,不過太短太細(xì)太硬的抖不起來。晶振是機(jī)械振動(dòng),具有機(jī)械振動(dòng)的特征:形狀、幾何尺寸、質(zhì)量等,決定振動(dòng)頻率
晶振材質(zhì)對(duì)晶振頻率的影響
晶振普遍由石英材質(zhì)或者陶瓷材質(zhì)加上內(nèi)部的晶片組合而成,而晶振的頻率大小取決于晶片的厚度影響。首先,在制作工藝來講,晶片大小以及晶片厚薄與晶振的頻率密切相關(guān),一般來講,石英晶振的頻率越高,需要的石英晶片越薄。比如40MHz的石英晶體所需的晶片厚度是41.75微米,這樣的厚度還算可以做到,但100MHz的石英晶體,所需的晶片厚度則是16.7微米。即使厚度可做到但損耗非常高,製成成品後輕輕一跌晶片就碎裂。所以一般在高頻的晶體就要采用三次泛音、五次泛音、七次泛音的技術(shù)來達(dá)到了。比如基頻為20MHz的晶體,五次泛音之后就可以得到100MHz的晶體。一般以經(jīng)驗(yàn)來講,40MHz以下基本都是基頻晶振,而40MHz以上,則是泛音晶振了。因此,我們不難理解,為什么很多有源晶振頻率基本都算高頻的,并且成本也相對(duì)比較貴,有源晶振的成本除了內(nèi)部晶片較薄以外,再就是自身有加一個(gè)振蕩片
以上內(nèi)容說到基頻晶振,泛音晶振,那么這兩者之間又有什么區(qū)別呢?
泛音晶振簡(jiǎn)述
石英晶振是采用石英晶片制成的,而不同頻率的石英晶振對(duì)應(yīng)的石英晶片的大小、厚薄是不一樣的,一般來講,石英晶振的頻率越高,需要的石英晶片越薄。比如40MHz的石英晶體所需的晶片厚度是41.75微米,這樣的厚度還算可以做到,但100MHz的石英晶體,所需的晶片厚度則是16.7微米。即使厚度可做到但損耗非常高,製成成品後輕輕一跌晶片就碎裂。所以一般在高頻的晶體就要采用三次泛音、五次泛音、七次泛音的技術(shù)來達(dá)到了。
基頻晶振簡(jiǎn)述
例如:如基頻為20MHz的晶體,五次泛音之后就可以得到100MHz的晶體,40MHz以下基本都是基頻晶振,
基頻晶振與泛音晶振使用上的區(qū)別
以基頻為20MHz的晶體,五次泛音之后就可以得到100MHz的晶體。一般以經(jīng)驗(yàn)來講,40MHz以下基本都是基頻晶振,而40MHz以上,則是泛音晶振了。然而基頻晶體,只需要接入適當(dāng)?shù)碾娙菥涂梢怨ぷ鳎阂艟w則需要電感與電容配合使用才可振出泛音頻率,否則就只能振出基頻了