說到頻率元件晶振可能并不是大家都知道,說到數(shù)字產(chǎn)品可謂是都能說出一大籮筐,特別是在這21世紀(jì)信息時(shí)代數(shù)字產(chǎn)品,大家耳熟能詳?shù)闹悄苁謾C(jī)數(shù)字電視,數(shù)碼相機(jī),DVD等,數(shù)字電子技術(shù)于數(shù)字電路目前被廣泛的應(yīng)用于雷達(dá),通信,電視,電子計(jì)算機(jī),自動(dòng)控制,航空航天等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域.

 

    我們知道電子產(chǎn)品離不開元器件卻不知道都是由哪些元件組成,具體用到哪些元件大概只有從事那行的才精通,而我大概知道的是決大部分涉及到電路板的東西都離不開,頻率元件晶振,電容,電阻,以及二極管三極管.這些東西有些是主要元件有些是次要元件,都有些不一樣的功能有存在的價(jià)值,頻率元件晶振在單片機(jī)中就像人的心臟一樣重要,在其它數(shù)字產(chǎn)品中可能不是最重要,但同樣是離不開石英晶體功能.

 

    Crystal晶體,在板子上看上去好似不起眼的小器件,但是在數(shù)字電路里,就像是整個(gè)電路的心臟.數(shù)字電路的所有工作都離不開時(shí)鐘,頻率元件晶振的好壞,石英頻率元件晶振電路設(shè)計(jì)的好壞,會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性.所以更多的了解頻率元件晶振,選擇好系統(tǒng)使用的頻率元件晶振,對(duì)數(shù)字電路來說是決定成敗的第一步.我們目前常說的頻率元件晶振都是石英晶體振蕩器或者石英晶體諧振器的簡(jiǎn)稱.他們都是利用石英頻率元件晶振的壓電效應(yīng)制作而成.

 

    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,反之,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).并且,這兩種現(xiàn)象是可逆的.利用這種特性,在石英晶體諧振器的兩側(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).這種震動(dòng)和電場(chǎng)一般都很小,但是在某個(gè)特定頻率下,振幅會(huì)明顯加大,這就是壓電諧振,當(dāng)諧振高出指定頻率時(shí)就要在頻率元件晶振外部并聯(lián)合適的電容,就可以組成并聯(lián)諧振電路,這個(gè)合適的電容就是頻率元件晶振的負(fù)載電容.

 

    頻率元件晶振除了壓電效應(yīng)以外,還有一個(gè)不能被忽略的特性,就是溫漂.頻率元件晶振的振蕩頻率會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化發(fā)生微小的偏移,這是頻率元件晶振固有的特性.正是由于溫漂的存在,普通頻率元件晶振的精度很難做的很高,常見的頻率元件晶振精度多為20ppm,15ppm,10PP,5PPM很難做到5ppm以下有些日本進(jìn)口頻率元件晶振大品牌高端技術(shù)生產(chǎn)出來的5PPM以下成本也比較高.

 

    由于頻率元件晶振在數(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：

 

    1.頻率元件晶振內(nèi)部存在石英晶體,所以在受到外部撞擊或者跌落的時(shí)候容易造成石英晶體斷裂破損造成頻率元件晶振失效.在設(shè)計(jì)的時(shí)候就要考慮頻率元件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

 

    2.設(shè)計(jì)的時(shí)候盡量縮短頻率元件晶振部分的走線,頻率元件晶振走線和其他信號(hào)線之間保留盡量遠(yuǎn)的距離,并且推薦將頻率元件晶振的外殼接地,這些措施都能更好的避免干擾.

 

    3.不管是插件還是貼片頻率元件晶振在手工焊接或者機(jī)器焊接時(shí)候要注意焊接溫度,頻率元件晶振對(duì)溫度比較敏感,焊接時(shí)溫度不能過高,并且加熱時(shí)間盡量短.

 

    4.注意頻率元件晶振是否被過驅(qū)動(dòng),過驅(qū)動(dòng)會(huì)影響頻率元件晶振使用壽命.如果用示波器測(cè)試發(fā)現(xiàn)頻率元件晶振的輸出被削波,波峰波谷被削平,那么就要考慮頻率元件晶振是否被過驅(qū)動(dòng).可以適當(dāng)調(diào)整R1限流電阻的阻值.直到輸出完整的正弦波.

 

    5.謹(jǐn)慎選擇C1,C2的容值.盡量按照廠家提供的推薦值設(shè)計(jì).在滿足起震要求的前提下,C1,C2的取值可以盡量小,能縮短頻率元件晶振起震時(shí)間.