晶体振荡器有什么功能作用呢？

时间： 2023-11-15 来源：惠源晶工

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石英晶振在应用具体起到的作用，微控制器的时钟源可分为两类：基于机械谐振设备的时钟源，例如晶体振荡器和陶瓷谐振通道；RC振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶体和陶瓷谐振器通道。另一个是简单的分立RC振荡器。基于晶体振荡器和陶瓷谐振器通道的振荡器通常可以提供很高的初始精度和较低的温度系数。RC振荡器可以以低成本快速启动，但通常在整个温度和工作电源电压范围内（在标称输出频率的5％至50％之间变化），其精度都较差。但是，其性能受环境条件和电路元件选择的影响。应仔细考虑振荡器电路的组件选择和电路板布局。使用时，必须根据特定的逻辑序列优化陶瓷谐振通道和相应的负载电容。具有高Q值的晶体振荡对放大器的选择不敏感，但是在过驱动时容易出现频率漂移（并可能损坏）。

影响振荡器工作的环境因素是电磁干扰（EMI），机械振动和冲击，湿度和温度。这些因素增加了输出频率的变化，增加了不稳定性，并且在某些情况下，导致振荡器停止振动。通过使用振荡器模块可以避免上述大多数问题。这些模块带有振荡器，可提供低电阻方波输出，并能够在某些条件下工作。两种最常用的类型是晶体振荡器模块和集成的RC振荡器（硅振荡器）。晶体振荡器模块提供与分立晶体振荡器相同的精度。硅振荡器的精度高于垂直RC振荡器的精度，并且在大多数情况下可以提供与陶瓷谐振器通道相同的精度。

选择振荡器时还应考虑功耗。分立振荡器的功耗主要取决于反馈放大器的电源电流和电路中的电容值。CMOS放大器的功耗与工作频率成正比，可以表示为功耗电容的值。例如，HC04反相器门的功耗电容为90pF。在4MHz和5V电源下工作时，电源电流等于1.8ma。加上20pF的晶体负载电容，总电源电流为2.2ma。陶瓷谐振器电路通常具有大的负载电容，并且需要更多的电流。相反，晶体振荡器模块通常需要10mA〜60mA的电源电流。取决于其类型和功能，硅振荡器的电源电流范围可以从低频（固定）器件中的几微安到可编程器件中的几毫安。低功耗硅振荡器，如MAX7375，工作在4MHz，电流小于2mA。针对特定应用优化时钟源需要综合以下因素：准确性，成本，功耗和环境要求。

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