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晶振、电容和电阻之间有什么关系?

归档日期:07-26       文本归类:电阻损耗      文章编辑:爱尚语录

  晶振和电容的关系大家都知道电容的基本作用就是充电和放电,那么在晶振下的负载电容,又跟晶振是怎样的关系呢?

  晶振的匹配电容,我们也称负载电容,负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部有效电容之和,晶振所需要外接的电容,也是使晶振两端的等效电容(电路之间的分布电容)等于负载电容,负载就是晶振起振的电容,这时候电容的作用就很明显了,充电,晶振起振。负载电容很重要,决定着晶振是否可以在产品中正常起振工作。

  如果工程师在选购晶振时,最好把所需的负载电容等重要参数,也跟采购说明;那么采购在晶振选型过程中,会减少很多选型弯路。晶振的负载不能确认的话,电容很难匹配,起振电容无法充电放电,晶振也就起振不了;当分布电容与晶振电容值是相等时,就可以让晶振发出谐振频率了。电容大小能影响晶振频率的稳定度和相位,越小价格也会越高。所以这个负载还决定着这个其晶振本身的一个价格。

  晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈,保证放大器工作在高增益的线性区,同时起到限流的作用,防止反向器输出对晶振过驱动,损坏晶振。这个电阻是为了使本来为逻辑反相器的器件工作在线性区, 以获得增益, 在饱和区是没有增益的, 而没有增益是无法振荡的. 如果用芯片中的反相器来作振荡, 必须外接这个电阻, 对于CMOS而言可以是1M以上, 对于TTL则比较复杂, 视不同类型(S,LS...)而定. 如果是芯片指定的晶振引脚, 如在某些微处理器中, 常常可以不加, 因为芯片内部已经制作了。

  晶振过分驱动的后果是将逐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升,并导致晶振的早期失效,又可以讲drive level调整用。用来调整drive level和发振余裕度。

  Xin和Xout的内部一般是一个施密特反相器,反相器是不能驱动晶体震荡的.因此,在反相器的两端并联一个电阻,由电阻完成将输出的信号反向180度反馈到输入端形成负反馈,构成负反馈放大电路.晶体并在电阻上,电阻与晶体的等效阻抗是并联关系,并联降低谐振阻抗,使谐振器易启动;

  电阻的作用是将电路内部的反向器加一个反馈回路,形成放大器,当晶体并在其中会使反馈回路的交流等效按照晶体频率谐振,由于晶体的Q值非常高,因此电阻在很大的范围变化都不会影响输出频率。

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