1.晶體和晶振
  通常，我們會(huì)將“晶體”（Crystal）和“晶振”（Oscillator）都叫成“晶振”，其實(shí)這種叫法并不恰當(dāng)。
  無源晶體是有兩個(gè)引腳的無極性元件，如圖1（a）。正常工作時(shí)，需要借助外部電路產(chǎn)生振蕩信號(hào)，自身并不需要單獨(dú)外加電源。 

                                                    圖1晶體和晶振

  有源晶振一般有四個(gè)引腳，如圖1（b），其內(nèi)部集成石英晶體、晶體管、電阻電容等元件。晶振是一個(gè)完整的振蕩器，只需要外加適當(dāng)電源就能正常工作，無需其他外加電路。
  2.成本分析
在設(shè)計(jì)時(shí)，工程師要盡可能的降低設(shè)計(jì)成本，從表1中看出這種晶體轉(zhuǎn)晶振的電路可以使晶振的成本降低60%.

                                                表1價(jià)格對(duì)比 

  3.晶體變晶振

  采用晶體外加無緩沖反相器等元件組成晶振電路，原理及元件如圖2.

                                         圖2無緩沖反相器和晶體組成的晶振電路

  電路中電阻和電容的選擇取決于反向器增益、頻率穩(wěn)定性、功耗、晶體特性和啟動(dòng)時(shí)間等，推薦參數(shù)如表2.

                                                     表2參數(shù)選擇

  U1：增加U1B主要是為了增大輸出能力。無緩沖反相器的型號(hào)可以選擇NXP、ON、TI等廠家的雙反相器芯片。
  RF：反向器的反饋電阻，它將反向器偏置在線性區(qū)域內(nèi)。選擇的RF值需要足夠大，以便反向器的輸入阻抗可以與晶體匹配。通常情況下，選擇的值在1MΩ與10MΩ之間。
  RS：將反向器的輸出與晶體隔離開來，防止寄生高頻振蕩，以便獲得良好的波形。通過選擇大約等于容抗的值（RS≈XC2）可以獲得可以接受的結(jié)果。
  C1、C2：選擇C1和C2的值時(shí)，要使C1和C2的并聯(lián)值等于晶體數(shù)據(jù)表中指定的建議負(fù)載電容（CL）。另外，電容的選擇還關(guān)系到晶振的啟動(dòng)時(shí)間、相移、諧振頻率等。
  4.參數(shù)測試
  測試電路時(shí)，我們選用了三種不同頻率的晶體（見表3）和三個(gè)廠家的無緩沖反相器進(jìn)行組合測試，測試結(jié)果見表4.

                                                     表3晶體參數(shù)

                                                    表4多種電路的測試統(tǒng)計(jì)

  頻率：由晶振的調(diào)整頻差（25℃±2℃）可以知道，晶體頻率在其容忍頻率范圍內(nèi)變動(dòng)是允許的。表4中的測試頻率均在允許范圍內(nèi)，并且變動(dòng)范圍較小。
  占空比：數(shù)字系統(tǒng)對(duì)占空比要求并不嚴(yán)格，如果用在精確占空比的場合，用戶需要對(duì)該參數(shù)進(jìn)行篩選和測試。
  啟動(dòng)時(shí)間：使用示波器的電平觸發(fā)功能，測量從系統(tǒng)上電到輸出穩(wěn)定波形的時(shí)間。
  高低溫測試：根據(jù)晶體的工作溫度，分別測試和記錄了電路在85℃、70℃、50℃、25℃、0℃、-20℃、-40℃下的輸出頻率、占空比等參數(shù)，晶振均能順利啟振并參數(shù)正常。由于數(shù)據(jù)較多，篇幅有限，這里就不再列舉。
  5.結(jié)論
  利用無源晶體的有源晶振不僅技術(shù)上可行，而且可以降低成本。

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