如何選擇合適的晶振?
發(fā)布日期:2022-01-12
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石英晶振就是用石英材料做成的石英晶體諧振器,俗稱晶振。起產(chǎn)生頻率的作用,具有穩(wěn)定,抗干擾性能良好的特性, 廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。我們都知道,單片機(jī)可以看成是在時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)下的時(shí)序邏輯電路,那么這個(gè)所需要的時(shí)鐘就是晶振來(lái)產(chǎn)生,可以說(shuō)它的單片機(jī)的心臟,讓單片機(jī)時(shí)刻有脈動(dòng),它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏。
晶振有無(wú)源晶振以及有源晶振,我們平時(shí)看到在電路板上面由電容、電阻等元器件來(lái)助起振的晶振其實(shí)就是無(wú)源晶振,它需要外部元器件輔助;二有源晶振它在單片機(jī)內(nèi)部里面,它不用外部元器件輔助起振。時(shí)鐘信號(hào)可以三種方式產(chǎn)生:一種是內(nèi)部方式,利用芯片內(nèi)部的振蕩電路,不過(guò)一般是RC振蕩電路,產(chǎn)生時(shí)鐘信端;另兩種為外部方式,即外接一個(gè)晶振,時(shí)鐘信號(hào)由外部引入和引入外部振蕩器作為輸入。
可以說(shuō)現(xiàn)在的晶振很多,我說(shuō)的是單片機(jī)外接的晶振,有石英晶振,有溫度補(bǔ)償?shù)木д竦鹊?,那么我們?cè)谶x擇晶振 時(shí)候需要注意哪些細(xì)節(jié)呢?
1、 頻率
這應(yīng)該最主要的參數(shù),頻率決定著單片機(jī)能否高速運(yùn)行,如果使用過(guò)程中對(duì)于頻率要求不是很嚴(yán)格,可以考慮用單片機(jī)內(nèi)部晶振,例如對(duì)于STM32內(nèi)部晶振它可以達(dá)到8MHz,甚至16Hz,如果對(duì)頻率要求不高的話,也就是普通類型的驅(qū)動(dòng)之類,不涉及兩個(gè)單片機(jī)通訊、不涉及串口通信、不涉及時(shí)間方面,例如定時(shí)等,這時(shí)候可以考慮用單片機(jī)內(nèi)部晶振,例如ST單片機(jī)內(nèi)部自帶的RC時(shí)鐘 HSI(High-speed internal (HSI) RCoscillator), 頻率一般是8MHz或16MHz,一般的貼片無(wú)源晶振都要幾毛錢,如果使用內(nèi)部振蕩,可以省去不少錢呢,同時(shí)電路也省去了不少元器件。
2、 精度
如果對(duì)于精度要求很高的話,例如電路當(dāng)中會(huì)涉及到時(shí)間的準(zhǔn)確精度的話那就只能用外部晶振了,因?yàn)橥獠烤д癖容^穩(wěn)定而內(nèi)部晶振的誤差比較大,時(shí)間久了對(duì)于時(shí)間的累積產(chǎn)生很大誤差,特別是對(duì)于RC振蕩器對(duì)于溫度比較敏感,容易受其影響。
3、 環(huán)境溫度
環(huán)境溫度對(duì)于內(nèi)部晶振,也就是RC振蕩器影響較大,下圖是某STM32芯片內(nèi)部RC振蕩器振蕩頻率誤差值隨著溫度的變化曲線圖,可以看出,在25℃左右時(shí)候,它的振蕩精度能保持在1%以內(nèi),但是隨著溫度的不斷上升或者下降,它的精度都逐漸下降,因此對(duì)于在使用環(huán)境溫度比較惡劣且對(duì)時(shí)間有嚴(yán)格控制的場(chǎng)合的環(huán)境時(shí)候可以不考慮用內(nèi)部的晶振。
4、 封裝尺寸
晶振的封裝有很多,有貼片的、插進(jìn)陶瓷、圓柱體的等,特別是現(xiàn)在的貼片晶振尺寸越來(lái)越小,可以滿足不同的場(chǎng)合,在選用晶振時(shí)候需要考慮晶振尺寸對(duì)電路板的影響。
晶振主要的參數(shù)無(wú)非主要是這幾個(gè):頻率;精度;適用的環(huán)境溫度,封裝尺寸,學(xué)習(xí)了小編和大家分享從4個(gè)不同方面的挑選晶振的方法,希望可以幫助到大家對(duì)晶振的選購(gòu)。想了解更多可以關(guān)注晶友嘉,后期會(huì)不斷更新的!