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小小的一個(gè)晶振，在電路板中很不起眼,但是在數(shù)字電路里,就好比人體的心臟。但是沒(méi)有晶振，電路就無(wú)法運(yùn)行,晶振的好壞,晶振電路設(shè)計(jì)的好壞,會(huì)直接關(guān)系到電路運(yùn)行的穩(wěn)定性。所以選擇好的，合適的晶振，對(duì)數(shù)字電路非常的重要。
晶振只是簡(jiǎn)稱，其中包括石英晶體振蕩器和石英晶體諧振器。他們都是利用石英晶體的壓電效應(yīng)制作而成。如果在晶體兩側(cè)施加機(jī)械壓力就會(huì)在晶體上產(chǎn)生電場(chǎng)，而在石英晶體的兩個(gè)電極上施加電場(chǎng)會(huì)使晶體產(chǎn)生機(jī)械變形。并且,這兩種現(xiàn)象是可逆的。利用這種情況，
在晶體的兩側(cè)施加交變電壓,晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),同時(shí)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。這種電場(chǎng)和振動(dòng)一般都很小,但是壓電諧振在某個(gè)特定頻率下,振幅會(huì)明顯加大。和我們常見(jiàn)到的LC回路諧振有些類似.
晶振除了壓電效應(yīng)以外,還有一個(gè)不能被忽略的特性,就是溫漂。溫度太高或者太低會(huì)導(dǎo)致晶振震動(dòng)的頻率發(fā)生變差，這是所以晶振都會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。正是由于溫漂的存在,所以就出現(xiàn)了一些耐高溫或者低溫的晶振。這些晶振在較為嚴(yán)酷的環(huán)境下震動(dòng)頻率也不會(huì)差太多。
還有一個(gè)就是晶振的PPM，這是晶振也是晶振自帶的一個(gè)特性，PPM越小，震動(dòng)也越穩(wěn)定，。
為了解決溫漂帶來(lái)的影響,要選擇PPM小，而且工作溫度范圍廣的晶振。
另外，還有溫補(bǔ)晶振，溫補(bǔ)晶振是通過(guò)感應(yīng)環(huán)境溫度,然后將溫度信息轉(zhuǎn)換成控制量控制晶振的輸出頻率。現(xiàn)在的溫補(bǔ)晶振多采用數(shù)字化技術(shù),能夠達(dá)到更精確的控制。
而恒溫晶振更進(jìn)一步,將晶體置于恒溫槽內(nèi),通過(guò)設(shè)置恒溫工作點(diǎn),使恒溫槽保持一個(gè)恒溫的狀態(tài),晶體在恒溫槽內(nèi)就可以不受外界溫度的影響,大大提高晶振輸出頻率的穩(wěn)定度?溫補(bǔ)晶振和恒溫晶振的輸出精度都能夠達(dá)到1ppm甚至更高?能夠滿足嚴(yán)苛的系統(tǒng)需求?
由于晶振在數(shù)字電路中的重要性,在使用和設(shè)計(jì)的時(shí)候我們需要小心處理:
a.晶振需要良好的防震放摔，因?yàn)榫д窭锩娴木w是很脆弱的，在巨大的外力下很容易把里面的晶片震碎。在設(shè)計(jì)的時(shí)候就要考慮晶振的可靠安裝以及位置盡量不要靠近板邊,設(shè)備外殼等等
b.晶振對(duì)溫度比較敏感，在手工焊接或者機(jī)器焊接的時(shí)候要注意焊接溫度,焊接時(shí)溫度不能過(guò)高,并且加熱時(shí)間盡量短。
c.設(shè)計(jì)的時(shí)候盡量縮短晶振部分的走線,晶振走線和其他信號(hào)線之間保留盡量遠(yuǎn)的距離,并且推薦將晶振的外殼接地,這些措施都能更好的避免干擾。
d.注意晶振是否被過(guò)驅(qū)動(dòng),過(guò)驅(qū)動(dòng)會(huì)影響晶振使用壽命。
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