有源晶振新解读,有源晶振的4大分类

2020年3月24日07:53:00 评论

晶振在生活中具有诸多应用,依据晶振特点不同,我们可将其分为有源晶振和无源晶振。在本文中,小编有源晶振的四大分类予以介绍,无源晶振分类标准为功能和实现技术的不同。如果你相对晶振有进一步的认识,或者对本文即将涉及的有源晶振分类问题具有浓厚兴趣,都不妨继续往下阅读。

一、有源晶振简介

在电子学上,通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”(如有源音箱、有源滤波器等),而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。无源晶振是有2个引脚的无极性元件,需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振有4只引脚,是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。

石英晶体振荡器的频率稳定度可达10^-9/日,甚至10^-11。例如10MHz的振荡器,频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。因此,完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源(石英表、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。从PC诞生至现在,主板上一直都使用一颗14.318MHz的石英晶体振荡器作为基准频率源。主板上除了这颗14.318MHz的晶振,还能找到一颗频率为32.768MHz的晶振,它被用于实时时钟(RTC)电路中,显示精确的时间和日期。

二、有源晶振4大分类

晶振分有源晶振和无源晶振,根据有源晶振(晶体振荡器)的功能和实现技术的不同,可以分为以下四类:

1、温度补偿晶体振荡器(TCXO)

其对温度稳定性的解决方案采用了一些温度补偿手段,主要原理是通过感应环境温度,将温度信息做适当变换后控制晶振的输出频率,达到稳定输出频率的效果。

特点:用热敏补偿网络来提高石英晶体的温度特性指标,可满足较宽温度范围的需要;频率范围:1~40 MHz;频率稳定度:5&TImes;10-6~5&TImes;10-7。

2、普通晶体振荡器(SPXO)

这是一种简单的晶体振荡器,通常称为钟振,完全是由晶体的自由振荡完成。这类晶振主要应用于稳定度要求不高的场合。

特点:直接反映所用石英晶体的性能;可工作频率范围通常为1KHz~250 MHz;频率稳定度为10-4~10-5;一般用于本振源或中间信号。

3、压控晶体振荡器(VCXO)

这是根据晶振是否带压控功能来分类,带压控输入引脚的一类晶振叫VCXO。

特点:频率可随外加调制电压而改变;频率范围:1~250MHz;频率稳定度:普通晶振压控为≤(1~2)&TImes;10-3fo/n2,高稳晶振可微调10-7。频率微调或锁相同步。

4、压控温补振荡器(VC-TCXO)

很好理解,就是结合压控和温补这两项功能。

目前这几种晶体振荡器主要还是进口为主,而日本KDS是全球三家最大的生产商之一,KDS即是日本大真空株式会社(DASHINKU CORP),成立于1951年,至今已有50多年的历史。是全球领先的三大晶振制造商之一。其制造工场主要分布在日本本土、中国大陆、中国台湾、泰国、印度尼西亚等十个制造中心。其中天津工场是全球晶振行业最大的单体制造工厂。也是全球最大的TF型(主要是32.768KHz)晶振制造工厂。

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