晶振采购小知识
晶振如何工作的呢?
基于晶振与陶瓷谐振槽路的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。RC振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。
但其性能受环境条件和电路元件选择的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。在使用时,陶瓷谐振器槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感,但在过驱动时很容易产生频率漂移(甚至可能损坏)。影响振荡器工作的环境因素有:电磁干扰(EMI)、机械震动与冲击、湿度和温度。这些因素会增大输出频率的变化,增加不稳定性,并且在有些情况下,还会造成振荡器停振。
选择振荡器时还需要考虑功耗。分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决定。CMOS放大器功耗与工作频率成正比,可以表示为功率耗散电容值。比如,HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF。在4MHz、5V电源下工作时,相当于1.8mA的电源电流。再加上20pF的晶振负载电容,整个电源电流为2.2mA。陶瓷谐振槽路一般具有较大的负载电容,相应地也需要更多的电流。相比之下,晶振模块一般需要电源电流为10mA ~60mA。硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能,范围可以从低频(固定)器件的几个微安到可编程器件的几个毫安。一种低功率的硅振荡器,如MAX7375,工作在4MHz时只需不到2mA的电流。
市面上的系列晶振大多是二脚,三脚的系列,是一种集晶体和电容为一体的复合元件。原因是在集成电路振荡的外围电路中总是以一个晶振(或其它谐振元件)和两个电容组成回路,为便于简化电路及工艺,人们便研制生产了这种复合件。其3个引脚中,中间的1个脚通常是2个电容连接一起的公共端,另外2个引脚即为晶振两端,也是两个电容各自与晶振连接的两端。由此可见,这种复合件可用一个同频率石英晶体谐振器和两个贴片电容或者是瓷片电容按常规连接后产生替代。
全有多少种晶振回分为二个脚的焊点,和到三个脚焊点呢?是只有插件的陶瓷晶振有分为三个脚和二个脚呢?那么贴片晶振的有分脚位吗?其实不管是插件或者是贴片,石英晶振,或者是陶瓷谐振器,或者是陶瓷滤波器,陷波器等等,都有分三脚和到二脚,要是陶瓷晶振三脚是谐振器本身内置有一颗电容,三个脚的石英晶体谐振器,三个脚是其中有一个脚中间直接用来接地,这款石英晶体谐振器三个脚的一般只有国外用的上,或者是外单,因为中间这个接地的脚需要经过加工工艺,这样算下来成本就很高了,国内的一般都是直接焊锡在外壳上,这样既能节省成本,又直接。不过有不好之处是晶振在经过外壳高温焊接之后,或者是大电流击过之后,很容易产生不稳定现象。所以国外价格比较好的客户往往就会选择使用中间添加了一个脚,高成本的稳定的三脚插件石英晶振。说到滤波器三个脚就不以为奇了。因为要起到滤波的作用,在分波,分频,必须要使用三个脚的结合。
晶振有分为二脚三脚该如何采购呢?
采购朋友们是不是觉得选用晶振有点复杂了呢?其实一点都不复杂,因为线路设计的工程会根据IC和到方案的需要,会选择好实用合适的系列晶振。
1 用代换法或示波器测量。
2 贴近耳朵轻摇,有声音就一定是坏的(内部的晶体已经碎了,还能用的话频率也变了)
3 测试输出脚电压。一般正常情况下,大约是电源电压的一半。因为输出的是正弦波(峰峰值接近源电压),用万用表测试时,就差不多是一半啦。
4用数字电容表(或数字万用表的电容档)测量其电容,一般损坏的晶振容量明显减小(不同的晶振其正常容量具有一定的范围,可测量好的得到,一般在几十到几百PF。
5用万用表(R×10k挡)测晶振两端的电阻值,若为无穷大,说明晶振无短路或漏电;再将试电笔插入市电插孔内,用手指捏住表晶的任一引脚,将另一引脚碰触试电笔顶端的金属部分,若试电笔氖泡发红,说明晶振是好的;若氖泡不亮,则说明晶振损坏。(引自网上,请注意安全,未经证实)
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