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在PCB設計中,晶振(晶體振蕩器)是非常重要的電子元器件,相信大部分的PCB工程師對它都不會陌生。而對於有源晶振與無源晶振,很多人卻是「傻傻分不清楚」。
我們知道,電子線路中的晶體振蕩器分為無源晶振和有源晶振兩種類型。無源晶振與有源晶振的英文名稱不同,無源晶振為crystal(晶體),而有源晶振則叫做oscillator(振蕩器)。
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無源晶振
無源晶振是有2個引腳的無極性元件,需要藉助於時鐘電路才能產生振蕩信號,自身無法振蕩起來,所以「無源晶振」這個說法並不準確。
無源晶振參考電路
無源晶振信號質量較差,通常需要精確匹配外圍電路(用於信號匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時周邊配置電路也需要做相應的調整。
一般建議採用精度較高的石英晶體,儘可能不要採用精度低的陶瓷晶體。
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有源晶振
有源晶振有4隻引腳,是一個完整的振蕩器,其中除了石英晶體外,還有電晶體和阻容元件,因此體積較大。
有源晶振的封裝有4個引腳,分別為VCC(電壓)、GND(地)、OUT(時鐘信號輸出)、NC(空腳)。
有源晶振參考電路
有源晶振不需要CPU的內部振蕩器,信號穩定,質量較好,而且連接方式比較簡單(主要做好電源濾波,通常使用一個電容和電感構成濾波網絡,輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可),不需要複雜的配置電路。
有源晶振和無源晶振的區別
1、有源晶振比較貴,但是有源晶振自身就能震動。而無論是無源晶振,還是有源晶振,都有自身的優點和缺點所在,若考慮產品成本,建議可以選擇無源晶振電路;若考慮產品性能,建議選擇有源晶振電路,省時方便也能保證產品性能。
2、無源晶振最高精度為5ppm,而有源晶振的精度則可以達到0.1ppm。精度越高,頻率穩定性也更好。有源晶振在穩定性上要勝過無源晶振,但也有自身小小的缺陷,有源晶振的信號電平是固定,所以需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差。
3、有源晶振一般4個腳,一個電源,一個接地,一個信號輸出端,一個NC(空腳)。有個點標記的為1腳,按逆時針(管腳向下)分別為2、3、4。
4、無源晶振有2個引腳,需要藉助於外部的時鐘電路(接到主IC內部的振蕩電路)才能產生振蕩信號,自身無法振蕩。
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