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压控晶振怎么做时钟发生器?单片机中的晶振应用

作者:OCXO 时间:2019-04-29 10:59:46来源:恒温晶振厂家 阅读数:
摘要:压控晶振是目前行业中流行的电子元件,他怎么来做时钟发生器!晶振如何在单片机中应用?本篇文章为大家详细介绍:...

     有关于压控晶振怎么来做时钟发生器,晶盛小编在下面为大家提供一种解决思路和方案,希望能帮助到大家!另外有关于单片机中的晶振应用,晶盛小编也为大家详细介绍一下:

  压控晶体振荡器,即VCXO,其振荡频率由晶体决定,但可用控制电压在小范围内对频率进行调整,控制电压范围一般为0V至2V或0V至3V。VCXO的调谐范围为±100ppm至±200ppm。图1为一个典型VCXO CLK发生器的结构和晶振电路模型。

晶振

  图1. 典型VCXO CLK发生器的结构图

  变容二极管CV1和CV2的容值变化会影响到晶振模型,从而改变振荡频率。两个外接并联电容CS1和CS2用来调整谐振范围和中心频率的偏移。按照图1所示的晶振电路,谐振频率可用下式表示:

  其中CL是由CV1,2和CS1,2决定的等效负载电容。可准确地表示为:CL = (CV1+CS1) || (CV2 + CS2)。取一阶近似并考虑到C1 << C0和CL,可得到fC的频率增量。

晶振

  图2为CS1 = CS2时,fC随CS1值变化的典型曲线图。

  图2. VCXO频率与并联电容CS1 (CS1 = CS2)

  利用这一微调特性,可使用VCXO和PLL构成一个具有微调特性的CLK发生器。VCXO CLK已经在多种系统中得到应用,如数字电视,数字音频,ADSL和STB。

  VCXO CLK发生器的关键参数

  有许多参数用来描述VCXO CLK发生器。其中最重要的是调谐电压范围、中心频率、牵引范围以及时钟输出抖动。

  调谐电压范围为VCXO控制电压的变化范围,此电压控制变容二极管的电容。通常为0V至2V或3V。中心频率为VCXO输出频率范围的中点。牵引范围为变化频率(增大或减少)与中心频率的比值。此比值一般用ppm表示(百万分之一),代表VCXO的相对频率牵引范围。通常牵引范围大约为100ppm至200ppm,取决于VCXO的结构和所选择的晶体。

  时钟抖动是CLK发生器的一个重要参数,有多种关于抖动的定义。两个最常用的抖动参数称为“周期”抖动和“周期间”抖动,我们将在第四节详细讨论这些问题。抖动取决于CLK发生器的结构,芯片之间会有差异,不同的应用对抖动的要求也不相同。

单片机中的晶振应用

  说起11.0592mhz晶振,懂行朋友的第一反应就是这是单片机晶振。那么,为什么单片机上用的是11.0592mhz晶振呢?跟随扬兴科技来详细的了解一下!

  一、为什么51单片机爱用11.0592MHZ晶振?

  其一:因为它能够准确地划分成时钟频率,与UART(通用异步接收器/发送器)量常见的波特率相关。特别是较高的波特率(19600,19200),不管多么古怪的值,这些晶振都是准确,常被使用的。

  其二:用11.0592晶振的原因是51单片机的定时器导致的。用51单片机的定时器做波特率发生器时,如果用11.0592Mhz的晶振,根据公式算下来需要定时器设置的值都是整数;如果用12Mhz晶振,则波特率都是有偏差的,比如9600,用定时器取0XFD,实际波特率10000,一般波特率偏差在4%左右都是可以的,所以也还能用STC90C516 晶振12M 波特率9600,倍数时误差率6.99%,不倍数时误差率8.51%,数据肯定会出错。 这也就是串口通信时大家喜欢用11.0592MHz晶振的原因,在波特率倍速时,最高可达到57600,误差率0.00%。 用12MHz,最高也就4800,而且有0.16%误差率,但在允许范围,所以没多大影响。

  二、在设计51单片机系统PCB时,晶振为何被要求紧挨着单片机?

  原因如下:晶振是通过电激励来产生固定频率的机械振动,而振动又会产生电流反馈给电路,电路接到反馈后进行信号放大,再次用放大的电信号来激励晶振机械振动,晶振再将振动产生的电流反馈给电路,如此这般。当电路中的激励电信号和晶振的标称频率相同时,电路就能输出信号强大,频率稳定的正弦波。整形电路再将正弦波变成方波送到数字电路中供其使用。

  问题在于晶振的输出能力有限,它仅仅输出以毫瓦为单位的电能量。在 IC(集成电路) 内部,通过放大器将这个信号放大几百倍甚至上千倍才能正常使用。

  晶振和 IC 间一般是通过铜走线相连的,这根走线可以看成一段导线或数段导线,导线在切割磁力线的时候会产生电流,导线越长,产生的电流越强。现实中,磁力线不常见, 电磁波却到处都是,例如:无线广播发射、电视塔发射、手机通讯等等。晶振和IC之间的连线就变成了接收天线,它越长,接收的信号就越强,产生的电能量就越强,直到接收到的电信号强度超过或接近晶振产生的信号强度时,IC内的放大电路输出的将不再是固定频率的方波了,而是乱七八糟的信 号,导致数字电路无法同步工作而出错。所以,画PCB(电路板)的时候,晶振离它的放大电路(IC管脚)越近越好。

压控晶振怎么做时钟发生器?单片机中的晶振应用相关问答:

问题:晶振坏了会有什么现象?

回答:振荡器就是产生时钟的,最坏情况,停止工作。那么会导致宕机。时钟错误,频率错误,信息报错,数据紊乱等各种情况。

问题:如何降低晶体振荡器的品质因数?

回答:晶体振荡器的品质因数在出厂时就已经固定了,不能在去改变了。但如果你是生产晶体振荡器的,那么你在制造振荡器前,选择品质因数较低的晶片(晶体)就可以了。一般Q值高的频率稳定度

问题:晶体振荡器为什么不能贴板焊?

回答:您好,这个要具体情况具体分析哦!在一定条件下,可能是因为晶体的特殊的温度特性的原因 !

问题:晶振的分类

回答:石英晶体振荡器分 非温度补偿式晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器(TCXO)、电压控制晶体振荡器(VCXO)、恒温控制式晶体振荡器(OCXO)和数字化/μp补偿式晶体振荡器(DCXO/MCXO)等几种类型。其中,无温度补偿式晶体振荡器是最简单的一种,在日本工业标准(JIS)中 ,称其为标准封装晶体振荡器(SPXO)。

问题:潮湿环境下影响晶体振荡器什么参数

回答:标称电源电压、标称负载阻抗、基准温度(25℃)以及其他条件保持不变,晶体振荡器的频率相对与其规定标称值的最大允许偏差,即(fmax-fmin)/f0; 温度稳定度 其他条件保持不变,在规定温度范围内晶体振荡器输出频率的最大变化量相对于温度范围内输出频率极值之和的允许频偏值,即(fmax-fmin)/(fmax+fmin); 频率调节范围 通过调节晶振的某可变元件改变输出频率的范围

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