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1、如何區分有源與無源晶振？

外觀上，如圖1所示，無源晶振一般2個引腳，當然也有4腳封裝的，但4腳無源晶振只有2個引腳在工作。


圖1. 無源晶振

如圖2所示，有源晶振一般有4個引腳，一個電源，一個接地，一個信號輸出端，一個NC（空腳）。有個點標記的為1腳，按逆時針（管腳向下）分別為2、3、4。

圖2. 有源晶振

2、有源與無源晶振的內部構造

無源晶振內部結構：石英晶體


有源晶振內部結構：有源晶振 = 普通晶振+邏輯電路

3、振盪原理

無源晶振就是一個晶體，自身無法振盪起來，必須要結合外圍電路構成一個振盪器才能輸出特定頻率的信號。


而有源晶振才是真正意義上的一個振盪器，它裡面包含了晶體和外圍電路，只要外部提供一個電壓源，就可以直接輸出信號。

有源晶振=無源晶振+振盪電路。

4、穩定性

無源晶振振盪頻率受外接負載電容，雜散電容的影響較大。


而有源晶振比較穩定，受外界參數影響較小。

在價格方面，有源晶振比較貴，無源晶振便宜。

5、典型設計電路

無源晶振的典型應用電路，如圖3所示，其中C1和C2為諧振電容，根據上面的方法可以計算；R2和R4可根據實際情況更換為低阻抗的磁珠。


R3為反饋電阻，一般都大於1M，並聯1MΩ電阻可以幫助晶振起振。因此，當發生程序啟動慢或不運行時，建議給晶振並聯1MΩ的電阻。

這個1MΩ電阻是為了使本來為邏輯反相器的器件工作在線性區, 以獲得增益，在飽和區不存在增益，而在沒有增益的條件下晶振不起振。簡而言之，並聯1M電阻增加了電路中的負性阻抗，即提升了增益，縮短了晶振起振時間，達到了晶振起振更容易之目的。

C3為預設計，可根據測試情況增加或調整。

圖3. 無源晶振典型電路

有源晶振典型電路，如圖4所示，其中：

● R1為預留匹配設計，可根據實際情況進行調整或更換磁珠處理；

●C1為預留設計，可根據實際情況進行增加或調整處理；

●L1主要為了放置晶振的高頻噪聲串入電源。


圖4

6、輸出波形

如圖5所示，無源晶振輸出正弦波；有源晶振輸出正弦波或方波。

圖5


作者：Brain
來源：8號線攻城獅
版權歸原作者所有，如有侵權，請聯繫刪除。

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