晶振頻率高低對電路功耗的影響
今天我們呈現的是一款低頻1.544MHZ的有源晶振實物圖,來自日本京瓷公司的一款5032貼片晶振,型號KC5032K,可對應低頻1.5M到高頻80M,常用電源電壓1.8V,2.5V,3.3V。是一款低消耗電流的石英晶體振蕩器。
1,何為石英振蕩器,與石英晶體諧振器有什么區別?
石英晶體諧振器就是一個晶體,拆開以后的結構就是一個石英晶片鍍電極,是一種無源器件,不受靜電ESD等影響。我們通俗稱為無源晶體。也有人會稱之為無源晶振,因此我們要插一個題外話,晶體和晶振從術語而言,是有區別的,晶體泛指晶體諧振器,晶振泛指晶體振蕩器,但因為術語沒有被正規使用,導致晶振成為了晶體諧振器和晶體振蕩器的統稱。石英晶體振蕩器拆開以后通常是由一個石英晶體諧振器(晶體)+震蕩電路+放大電路+門電路的集合體`屬于有源器件`在操作過程中對防靜電有很高的要求。石英振蕩器與石英諧振器兩者在使用上的區別即:石英諧振器因內部沒有震蕩電路因此外部需要其他器件來協助自身起振,石英振蕩器內部有完整的震蕩電路,外部無需元器件自身就可以起振。
2,晶振頻率的高低對電路有何影響
通俗意義上來講,工作頻率與工作電壓較高的晶振,會消費較高功耗,而低頻的有源晶振,例如瑞泰本文中所介紹到的KC5032K晶振擁有1.544M低頻率,可完美較低損耗。這里,我們需要糾正一個勿擾人們對時間快慢準時的觀念,我們在網上了解到,有人認為晶振頻率的高低對時鐘的快慢有所影響,在此,瑞泰需要隆重糾正,時鐘快慢的影響是由晶振本身的精度所決定的,與晶振頻率無關。時鐘上常用的頻率為32.768KHZ。
3,晶振頻率的高低與晶片有什么樣的聯系。
一般來講,石英晶振的頻率越高,需要的石英晶片越薄。比如40MHZ的石英晶體所需的晶片厚度是41.75毫米,這樣的厚度還算可以做到,但100MHZ的石英晶體,所需的晶片厚度則是16.7毫米。即使厚度可做到但損耗非常高,製成成品後輕輕一跌晶片就碎裂。所以一般在高頻的晶體就要采用三次泛音、五次泛音、七次泛音的技術來達到了。泛音晶振應用的典型電路要在芯片接晶振的一腳到地串上一個電感和電容,若不加,則晶振輸出只有基頻,就達不到要求了。
4,晶振基頻和泛音的區別
什么是晶振泛音?在晶振中高頻的意思是指石英水晶片達到泛音的狀態,頻率越高泛音次數越多。晶體振動的機械諧波。泛音頻率與基頻頻率之比接近整數倍但不是整數倍,泛音振動有3次泛音,5次泛音,7次泛音,9次泛音。3次泛音 10~75MHz,5次泛音 50~150MHz,7次泛音 100~200MHz,9次泛音 150~250MHz 。什么是晶振基頻?比如基頻為20MHZ的晶體,五次泛音之后就可以得到100MHZ的晶體。一般以經驗來講,40MHZ以下基本都是基頻晶振,而40MHZ以上,則是泛音晶振了。
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