晶振頻率高低對(duì)電路功耗的影響
今天我們呈現(xiàn)的是一款低頻1.544MHZ的有源晶振實(shí)物圖,來(lái)自日本京瓷公司的一款5032貼片晶振,型號(hào)KC5032K,可對(duì)應(yīng)低頻1.5M到高頻80M,常用電源電壓1.8V,2.5V,3.3V。是一款低消耗電流的石英晶體振蕩器。
1,何為石英振蕩器,與石英晶體諧振器有什么區(qū)別?
石英晶體諧振器就是一個(gè)晶體,拆開(kāi)以后的結(jié)構(gòu)就是一個(gè)石英晶片鍍電極,是一種無(wú)源器件,不受靜電ESD等影響。我們通俗稱(chēng)為無(wú)源晶體。也有人會(huì)稱(chēng)之為無(wú)源晶振,因此我們要插一個(gè)題外話,晶體和晶振從術(shù)語(yǔ)而言,是有區(qū)別的,晶體泛指晶體諧振器,晶振泛指晶體振蕩器,但因?yàn)樾g(shù)語(yǔ)沒(méi)有被正規(guī)使用,導(dǎo)致晶振成為了晶體諧振器和晶體振蕩器的統(tǒng)稱(chēng)。石英晶體振蕩器拆開(kāi)以后通常是由一個(gè)石英晶體諧振器(晶體)+震蕩電路+放大電路+門(mén)電路的集合體`屬于有源器件`在操作過(guò)程中對(duì)防靜電有很高的要求。石英振蕩器與石英諧振器兩者在使用上的區(qū)別即:石英諧振器因內(nèi)部沒(méi)有震蕩電路因此外部需要其他器件來(lái)協(xié)助自身起振,石英振蕩器內(nèi)部有完整的震蕩電路,外部無(wú)需元器件自身就可以起振。
2,晶振頻率的高低對(duì)電路有何影響
通俗意義上來(lái)講,工作頻率與工作電壓較高的晶振,會(huì)消費(fèi)較高功耗,而低頻的有源晶振,例如瑞泰本文中所介紹到的KC5032K晶振擁有1.544M低頻率,可完美較低損耗。這里,我們需要糾正一個(gè)勿擾人們對(duì)時(shí)間快慢準(zhǔn)時(shí)的觀念,我們?cè)诰W(wǎng)上了解到,有人認(rèn)為晶振頻率的高低對(duì)時(shí)鐘的快慢有所影響,在此,瑞泰需要隆重糾正,時(shí)鐘快慢的影響是由晶振本身的精度所決定的,與晶振頻率無(wú)關(guān)。時(shí)鐘上常用的頻率為32.768KHZ。
3,晶振頻率的高低與晶片有什么樣的聯(lián)系。
一般來(lái)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毫米,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毫米。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(lái)達(dá)到了。泛音晶振應(yīng)用的典型電路要在芯片接晶振的一腳到地串上一個(gè)電感和電容,若不加,則晶振輸出只有基頻,就達(dá)不到要求了。
4,晶振基頻和泛音的區(qū)別
什么是晶振泛音?在晶振中高頻的意思是指石英水晶片達(dá)到泛音的狀態(tài),頻率越高泛音次數(shù)越多。晶體振動(dòng)的機(jī)械諧波。泛音頻率與基頻頻率之比接近整數(shù)倍但不是整數(shù)倍,泛音振動(dòng)有3次泛音,5次泛音,7次泛音,9次泛音。3次泛音 10~75MHz,5次泛音 50~150MHz,7次泛音 100~200MHz,9次泛音 150~250MHz 。什么是晶振基頻?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(lái)講,40MHZ以下基本都是基頻晶振,而40MHZ以上,則是泛音晶振了。
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