微處理器方案晶振選用指導(dǎo)
來源:http://www.hhamai.cn 作者:金洛鑫電子 2019年03月14
微處理器是一種中央處理器由多個大規(guī)模集成電路組合而成,主要作用是執(zhí)行系統(tǒng)命令,收取命令,交換邏輯元件及存儲器的信息傳輸。是現(xiàn)在代化工業(yè),商業(yè),民用級領(lǐng)域產(chǎn)品核心部件,在生活中無處不存在。微處理器采用的電子元器件有非常多種,晶振是其中一種比較重要的,如果沒有晶振微處理器將無法完成工作,微處理器選用石英晶振也有一套嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),接下來,金洛鑫電子就帶大家一起看看,正確的為微處理器選擇的方法和負(fù)電阻測量。
除非在微處理器數(shù)據(jù)表中另有規(guī)定,否則本文可用作選擇晶體的一般指導(dǎo),該晶體可與許多領(lǐng)先的微處理器制造商一起使用。大多數(shù)微處理器都包括一個帶正反饋電阻(典型值為1MO)的逆變器設(shè)計,帶有一個可選的串聯(lián)電阻,其值在10歐姆到1K歐姆之間變化。 具有輸入端口(通常稱為XIN,XI,XTALI或類似性質(zhì))和輸出端口(XOUT,XO,XTALO或類似性質(zhì)),用于這兩個端口之間的晶體單元連接。大多數(shù)芯片都設(shè)計有一個選項,可以通過外部石英晶體振蕩器驅(qū)動輸入到晶體輸入端口,也可以使用外部晶振驅(qū)動。
繪制晶體振蕩器根據(jù)共振頻率,可以選擇晶體作為基波或泛音模式。通常,28MHz以上的頻率需要第三個泛音模式以獲得價格優(yōu)勢和交付。在并聯(lián)模式中,晶體電抗是電感性的,需要兩個外部電容器(C1)和(C2)來實現(xiàn)必要的振蕩相移。無論晶體處于基本模式還是泛音模式,都需要C1和C2。C1和C2的值由芯片制造商規(guī)定,從6pF到47pF不等。
C1和C2可能不平衡,即值相等,但有時會以特定比率(C1/C2)偏移以獲得最佳性能,具體取決于石英晶振和放大器特性以及電路板布局。下圖示出了基模操作的典型配置。 在泛音模式中,需要額外的電感器L1和電容Cc來選擇第三泛音模式,同時抑制或拒絕基模。選擇第三泛音晶體電路中的L1和Cc值以滿足以下條件。來自串聯(lián)諧振電路的L1,Cc分量的頻率低于基頻,這使得電路在基頻下看起來是電感性的。這種情況不利于基模的振蕩。繪制有源晶振來自并聯(lián)諧振電路的L1,Cc和C2分量的頻率大約在基波和第三泛音頻率之間的中間。這種情況使電路在第三泛音頻率處電容,這有利于在所需的泛音模式下的振蕩。
在標(biāo)準(zhǔn)泛音模式下,C2值從10pF到30pF不等。Cc值應(yīng)選擇至少為C2值的10倍,因此其等效C-equiv。將近似值。不同Quartz Crystal頻率的L1典型值:
圖中示出了40.320MHz,第三泛音模式操作的典型電路配置。
負(fù)電阻測量:
當(dāng)晶體單元在振蕩電路中作為感應(yīng)無功電抗被驅(qū)動時,諧振器單元和振蕩電路之間的關(guān)系如下圖所示。為了改善振蕩電路的起始條件,可以增加振蕩電路的值。負(fù)電阻-R-振蕩電路的哪個參數(shù)。如果沒有很大負(fù)電阻(較小負(fù)電阻)的電路與具有較大諧振電阻的晶體單元組合,則啟動條件將變得更糟。振蕩電路應(yīng)設(shè)計成使得負(fù)電阻值為諧振電阻的5至10倍。 還需要將負(fù)載電容的中心值(確定振蕩頻率的絕對值)和可變范圍(振蕩頻率的微調(diào)范圍)保持在振蕩電路中的最佳值。
負(fù)阻測量程序:
打開所用主電路中晶體單元的任一端,并將可變電阻器串聯(lián)插入石英晶體單元,如圖E所示。改變電阻值以檢查當(dāng)時觀察到的振蕩極限和電阻(歐姆)。在這種情況下,必須打開和關(guān)閉電源電路。電路中的負(fù)電阻(-R)是通過上述方法獲得的值與晶體的諧振電阻R1之和。該測量應(yīng)在工作頻率的上限和下限進(jìn)行。
為微處理器選擇合適可降低成本的石英晶體并不復(fù)雜,考究的是設(shè)計者和工程的專業(yè)性,金洛鑫電子是進(jìn)口晶振代理商,除了產(chǎn)品還提供技術(shù)支持服務(wù),可協(xié)助廣大新老客戶選擇產(chǎn)品所需的石英晶體和時鐘振蕩器。有任何與晶振相關(guān)的,都可以聯(lián)系我司,客戶的滿意度,就是我們追求完美的動力。
除非在微處理器數(shù)據(jù)表中另有規(guī)定,否則本文可用作選擇晶體的一般指導(dǎo),該晶體可與許多領(lǐng)先的微處理器制造商一起使用。大多數(shù)微處理器都包括一個帶正反饋電阻(典型值為1MO)的逆變器設(shè)計,帶有一個可選的串聯(lián)電阻,其值在10歐姆到1K歐姆之間變化。 具有輸入端口(通常稱為XIN,XI,XTALI或類似性質(zhì))和輸出端口(XOUT,XO,XTALO或類似性質(zhì)),用于這兩個端口之間的晶體單元連接。大多數(shù)芯片都設(shè)計有一個選項,可以通過外部石英晶體振蕩器驅(qū)動輸入到晶體輸入端口,也可以使用外部晶振驅(qū)動。
繪制晶體振蕩器根據(jù)共振頻率,可以選擇晶體作為基波或泛音模式。通常,28MHz以上的頻率需要第三個泛音模式以獲得價格優(yōu)勢和交付。在并聯(lián)模式中,晶體電抗是電感性的,需要兩個外部電容器(C1)和(C2)來實現(xiàn)必要的振蕩相移。無論晶體處于基本模式還是泛音模式,都需要C1和C2。C1和C2的值由芯片制造商規(guī)定,從6pF到47pF不等。
C1和C2可能不平衡,即值相等,但有時會以特定比率(C1/C2)偏移以獲得最佳性能,具體取決于石英晶振和放大器特性以及電路板布局。下圖示出了基模操作的典型配置。 在泛音模式中,需要額外的電感器L1和電容Cc來選擇第三泛音模式,同時抑制或拒絕基模。選擇第三泛音晶體電路中的L1和Cc值以滿足以下條件。來自串聯(lián)諧振電路的L1,Cc分量的頻率低于基頻,這使得電路在基頻下看起來是電感性的。這種情況不利于基模的振蕩。繪制有源晶振來自并聯(lián)諧振電路的L1,Cc和C2分量的頻率大約在基波和第三泛音頻率之間的中間。這種情況使電路在第三泛音頻率處電容,這有利于在所需的泛音模式下的振蕩。
當(dāng)晶體單元在振蕩電路中作為感應(yīng)無功電抗被驅(qū)動時,諧振器單元和振蕩電路之間的關(guān)系如下圖所示。為了改善振蕩電路的起始條件,可以增加振蕩電路的值。負(fù)電阻-R-振蕩電路的哪個參數(shù)。如果沒有很大負(fù)電阻(較小負(fù)電阻)的電路與具有較大諧振電阻的晶體單元組合,則啟動條件將變得更糟。振蕩電路應(yīng)設(shè)計成使得負(fù)電阻值為諧振電阻的5至10倍。 還需要將負(fù)載電容的中心值(確定振蕩頻率的絕對值)和可變范圍(振蕩頻率的微調(diào)范圍)保持在振蕩電路中的最佳值。
負(fù)阻測量程序:
打開所用主電路中晶體單元的任一端,并將可變電阻器串聯(lián)插入石英晶體單元,如圖E所示。改變電阻值以檢查當(dāng)時觀察到的振蕩極限和電阻(歐姆)。在這種情況下,必須打開和關(guān)閉電源電路。電路中的負(fù)電阻(-R)是通過上述方法獲得的值與晶體的諧振電阻R1之和。該測量應(yīng)在工作頻率的上限和下限進(jìn)行。
為微處理器選擇合適可降低成本的石英晶體并不復(fù)雜,考究的是設(shè)計者和工程的專業(yè)性,金洛鑫電子是進(jìn)口晶振代理商,除了產(chǎn)品還提供技術(shù)支持服務(wù),可協(xié)助廣大新老客戶選擇產(chǎn)品所需的石英晶體和時鐘振蕩器。有任何與晶振相關(guān)的,都可以聯(lián)系我司,客戶的滿意度,就是我們追求完美的動力。
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