晶振的作用及原理
時間: 2019-03-26 閱讀: 2247
1.晶振的作用：給單片機正常工作提供穩(wěn)定的時鐘信號。原理：在石英晶體的兩個極板上加一個電場，晶片會產(chǎn)生機械變形，對極板施加機械力使其變形，又會在極板上產(chǎn)生相應的電荷，這叫壓電效應。如果在兩個極板上加上交變的電壓，晶片便會產(chǎn)生機械變形震蕩，同時這種機械震蕩還會產(chǎn)生交變的電場（比較的微?。?，但是當外加交變的電壓的頻率與晶片固有的頻率（由其形狀和尺寸決定）相等時，機械振動的幅度會加劇，產(chǎn)生交變電場也增大。叫做壓電諧波。
2.即使去掉晶振，電路照樣的能振蕩，并且如果把那兩個電容改成可調(diào)電容的話也能得到想要的某個頻率，那還要晶振干什么：晶振、陶瓷諧振槽路、RC振蕩器以及硅振蕩器是適用于微控制器的四種時鐘源。針對具體應用優(yōu)化時鐘源設計依賴于以下因素：成本、精度和環(huán)境參數(shù)。RC振蕩器能夠快速啟動，成本也比較低，但通常在整個溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)精度較差，會在標稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化；但相對RC振蕩器而言，基于晶振與陶瓷諧振槽路的振蕩器通常能提供非常高的初始精度和較低的溫度系數(shù)。
晶振在電路中的作用
1、晶振在數(shù)字電路的基本作用是提供一個時序控制的標準時刻。數(shù)字電路的工作是根據(jù)電路設計，在某個時刻專門完成特定的任務，如果沒有一個時序控制的標準時刻，整個數(shù)字電路就會成為“聾子”，不知道什么時刻該做什么事情了。
2、晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。
3、晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。
晶振的原理
晶振是電路中常用用的時鐘元件,全稱是叫晶體震蕩器，在單片機系統(tǒng)里晶振的作用非常大，他結合單片機內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機所必須的時鐘頻率，單片機的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個基礎上的，晶振的提供的時鐘頻率越高，那單片機的運行速度也就越快。
晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。
晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。
晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時鐘信號，可以用與同一個晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。
晶振一般采用如圖1a的電容三端式(考畢茲) 交流等效振蕩電路；實際的晶振交流等效電路如圖1b，其中Cv是用來調(diào)節(jié)振蕩頻率，一般用變?nèi)荻O管加上不同的反偏電壓來實現(xiàn)，這也是壓控作用的機理；把晶體的等效電路代替晶體后如圖1c。其中Co，C1，L1，RR是晶體的等效電路。
