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更多>>石英晶振波形負載輸出有哪幾種形式
來源：http://m.jqhs.com.cn 作者：kangbidz 2014年04月16
在上篇文章中我們講到了晶振出現波形的原因和晶振內部負載的關系,今天為大家解析一下晶振波形負載的電路輸出種類形式.
1、同軸電纜類的長線輸出.
晶振是一種比較敏感的電子元件,所承載的內部參數都非常的主要,在阻抗達到50歐姆以上的時候石英晶振負載電容值會有松動,從而頻率會有所漂移.
2、濾波器類的電路的輸出.
以上兩種電路一般適用于50歐姆的負載.這是因為以上兩種電路一般需要50歐姆負載作匹配,在射頻領域還有75歐姆、300歐姆等特征阻抗,需要時要加以說明.此類的輸出波形最適合的為正弦波,正弦波經過長線傳輸后波形只是幅度有所衰減,這種情況下波形不會發生改變.
3、門電路的輸入.
要驅動門電路,需要講究高電平、低電平、占空比、上升時間、下降時間等指標,否則難以順利驅動.因此方波是最適合的波形.門電路也有TTL和CMOS門的區分,但目前主流的電路都實現了TTL/CMOS的兼容,作為高阻抗的輸入,其輸入的電阻成分阻值很大,但具有一定的容性阻抗.例如典型的74HC04與非門的輸入阻抗約為3.5PF（有時候晶振輸出不止驅動一個門,因此方波負載一般為15PF,這樣可以驅動3~4個門,有種高驅動能力的重負載為50PF,可以驅動十幾個門）.
4、取代石英晶體諧振器作為振蕩電路的輸入.
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在很多電子芯片中都可以直接使用石英晶體諧振器做為時鐘脈沖產生器,如果要求更高質量的時鐘,也會用到晶體振蕩器.例如常用的單片機AT89C51,其管腳XTAL1和XTAL2本是用來接晶體諧振器的（另外需要2個電容）,如果用來接石英晶體振蕩器,分析其內部電路可知，XTAL1腳為其內部振蕩電路的輸入端,輸入阻抗很高,放大倍數很大,因此較小的波形就可以使其觸發工作（峰峰值100mV~1V）,特別適合于準正弦波的驅動.例如正弦波輸出的有源晶振也可以對其驅動,但需要在輸入端加阻抗匹配電阻,對產品本身的輸出也是一種浪費.方波輸出的晶振也可以對其驅動,但因方波輸出幅度太大,存在過驅動的嫌疑,過驅動的壞處就是會使時鐘電路的噪聲變大,如果對噪聲不敏感,也可以這樣用.方波輸出的貼片晶振最好接入XTAL2管腳,因為貼片晶振一般常用的都是4腳,接XTAL2管腳是門電路輸入和輸出的并聯,其輸入阻抗較低,需要的驅動電平較大（至少要達到TTL電平低電平小于0.4V，高電平大于2.4V的標準）.用正弦波或準正弦波需要其帶負載時峰峰值達到2V以上才可以.這就說明接石英晶體振蕩器時,管腳上的兩個電容一般是不需要的.
5、三極管、高速運放電路的輸入.
有時候用戶為實現整形、放大等目的,用三極管、高速運放對晶振波形進行處理,這種情況下負載阻抗一般不是太重,用正弦波的波形最為合適.只是需要提供負載、波形幅度等參數.
6、對EMI、頻率干擾有特殊要求的電路.
這種電路要求輸出的高次諧波成分很小,因此不管驅動的是什么電路,都以正弦波為最好.方波輸出分為TTL電平和CMOS電平.正弦波對頻率干擾性是最小的.
結束的時候小編插句結離題的話,像前段時間很受關注的馬航失聯飛機,好像到目前在澳大利亞海域發現了黑匣子信號,如果確定的話那就表示整機的人都遇難了,祈福！那有人會問為什么航空公司于飛機那么緊密的通訊記錄都沒查找到飛機去哪了,怎么就搜到信號了,而且還是在大洋深處,其實這和晶振的波形信號有些相似,黑匣子是飛機專用電子記錄的設備,它可根據語音波形記錄通話內容,而我們晶振是根據波形振幅傳輸信號使產品能接受到外部信息的作用,從這一點可以看出晶振在電子產品中傳輸信號源是何等重要.
作者—康比電子
1、同軸電纜類的長線輸出.晶振是一種比較敏感的電子元件,所承載的內部參數都非常的主要,在阻抗達到50歐姆以上的時候石英晶振負載電容值會有松動,從而頻率會有所漂移.
2、濾波器類的電路的輸出.
以上兩種電路一般適用于50歐姆的負載.這是因為以上兩種電路一般需要50歐姆負載作匹配,在射頻領域還有75歐姆、300歐姆等特征阻抗,需要時要加以說明.此類的輸出波形最適合的為正弦波,正弦波經過長線傳輸后波形只是幅度有所衰減,這種情況下波形不會發生改變.
3、門電路的輸入.
要驅動門電路,需要講究高電平、低電平、占空比、上升時間、下降時間等指標,否則難以順利驅動.因此方波是最適合的波形.門電路也有TTL和CMOS門的區分,但目前主流的電路都實現了TTL/CMOS的兼容,作為高阻抗的輸入,其輸入的電阻成分阻值很大,但具有一定的容性阻抗.例如典型的74HC04與非門的輸入阻抗約為3.5PF（有時候晶振輸出不止驅動一個門,因此方波負載一般為15PF,這樣可以驅動3~4個門,有種高驅動能力的重負載為50PF,可以驅動十幾個門）.
4、取代石英晶體諧振器作為振蕩電路的輸入.
在很多電子芯片中都可以直接使用石英晶體諧振器做為時鐘脈沖產生器,如果要求更高質量的時鐘,也會用到晶體振蕩器.例如常用的單片機AT89C51,其管腳XTAL1和XTAL2本是用來接晶體諧振器的（另外需要2個電容）,如果用來接石英晶體振蕩器,分析其內部電路可知，XTAL1腳為其內部振蕩電路的輸入端,輸入阻抗很高,放大倍數很大,因此較小的波形就可以使其觸發工作（峰峰值100mV~1V）,特別適合于準正弦波的驅動.例如正弦波輸出的有源晶振也可以對其驅動,但需要在輸入端加阻抗匹配電阻,對產品本身的輸出也是一種浪費.方波輸出的晶振也可以對其驅動,但因方波輸出幅度太大,存在過驅動的嫌疑,過驅動的壞處就是會使時鐘電路的噪聲變大,如果對噪聲不敏感,也可以這樣用.方波輸出的貼片晶振最好接入XTAL2管腳,因為貼片晶振一般常用的都是4腳,接XTAL2管腳是門電路輸入和輸出的并聯,其輸入阻抗較低,需要的驅動電平較大（至少要達到TTL電平低電平小于0.4V，高電平大于2.4V的標準）.用正弦波或準正弦波需要其帶負載時峰峰值達到2V以上才可以.這就說明接石英晶體振蕩器時,管腳上的兩個電容一般是不需要的.5、三極管、高速運放電路的輸入.
有時候用戶為實現整形、放大等目的,用三極管、高速運放對晶振波形進行處理,這種情況下負載阻抗一般不是太重,用正弦波的波形最為合適.只是需要提供負載、波形幅度等參數.
6、對EMI、頻率干擾有特殊要求的電路.
這種電路要求輸出的高次諧波成分很小,因此不管驅動的是什么電路,都以正弦波為最好.方波輸出分為TTL電平和CMOS電平.正弦波對頻率干擾性是最小的.
結束的時候小編插句結離題的話,像前段時間很受關注的馬航失聯飛機,好像到目前在澳大利亞海域發現了黑匣子信號,如果確定的話那就表示整機的人都遇難了,祈福！那有人會問為什么航空公司于飛機那么緊密的通訊記錄都沒查找到飛機去哪了,怎么就搜到信號了,而且還是在大洋深處,其實這和晶振的波形信號有些相似,黑匣子是飛機專用電子記錄的設備,它可根據語音波形記錄通話內容,而我們晶振是根據波形振幅傳輸信號使產品能接受到外部信息的作用,從這一點可以看出晶振在電子產品中傳輸信號源是何等重要.
作者—康比電子
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