什么是晶体振荡器(晶振)?
有些电子设备需要频率稳定度高的交流信号,而LC振荡器稳定性差,频率不稳定(产生的交流信号频率容易变化)。振荡器中使用了一种特殊的元件——应时晶体,它可以产生高度稳定的信号。这种使用应时晶体的振荡器称为晶体振荡器(晶振)。
晶体振荡器的分类
晶体振荡器有几种:串联晶体振荡器、并联晶体振荡器、温度补偿晶体振荡器、非温度补偿晶体振荡器、压控晶体振荡器等等。而有源晶振和无源晶振没有正负反馈的极性条件,只能作为单向导向,不属于串并联晶振的分类。在半导体工业的应用中,晶体振荡器可以看作是绝对唯一的位置,电子元器件或电子设备都需要使用石英晶体振荡器来稳定信号频率。
为什么区分有源晶振和无源晶振?
无源晶体振荡器是只有两个引脚的非极性元件。无源晶振本身不能产生振荡,需要借助时钟电路产生振荡信号。无源晶振不存在负载电压的问题,它的信号电平是可以改变的,也就是说它的信号依赖性是由时钟电路决定的,所以无源晶振可以适用于各种电压,不同时钟信号电压要求的DSP,而且价格相对较低,所以特别适合产品线丰富,批量大的生产商。
然而,无源晶体振荡器的缺陷也非常明显。无源晶体振荡器的信号质量较差,需要依靠外围电路的精确匹配。而且更换不同频率的晶体时,必须修改和调整外围电路配置,非常麻烦,而且消耗能量。
有源晶振有四个引脚,与无源晶振相比是一个完整的晶振。有源晶体振荡器不需要借助外围电路进行振荡,信号质量非常好且稳定,连接方式也比较简单(主要是对电源进行滤波,通常采用电容和电感组成的PI滤波网络,在输出端用小电阻对信号进行滤波)。不需要配备复杂的电路,所以是现在半导体公司非常喜欢的晶体振荡器之一。有源晶振和无源晶振相比,有信号电平固定的缺陷,必须有合适的固定信号电平才能输出,所以灵活性比较低,成本也会增加。
然而,对于有敏感时序要求的应用,有源晶体振荡器更好。在无线透明模块应用中加入有源晶体振荡器,提高了数据透明传输的时效性,使用户的要求更加方便、高效、快捷。