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晶振的基本概述

來(lái)源:http://www.luck-168.com.cn 作者:帝國科技 2012年06月01

  晶振全稱(chēng)為石英晶體振蕩器(英文Crystal Oscillators),其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率,這個(gè)頻率晶振經(jīng)過(guò)頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線(xiàn)頻率。以聲卡為例,要實(shí)現對模擬信號44.1kHz或48kHz的采樣,頻率發(fā)生器就必須提供一個(gè)44.1kHz或48kHz的時(shí)鐘頻率。如果需要對這兩種音頻同時(shí)支持的話(huà),聲卡就需要有兩顆晶振。但是娛樂(lè )級聲卡為了降低成本,通常都采用SRC將輸出的采樣頻率固定在48kHz,但是SRC會(huì )對音質(zhì)帶來(lái)?yè)p害,而且現在的娛樂(lè )級聲卡都沒(méi)有很好地解決這個(gè)問(wèn)題。石英晶振一般叫做晶體諧振器,32.768K,是一種機電器件,是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線(xiàn)做成。這種晶體有一個(gè)很重要的特性,如果給它通電,它就會(huì )產(chǎn)生機械振蕩,反之,如果給它機械力,它又會(huì )產(chǎn)生電,這種特性叫機電效應。他們有一個(gè)很重要的特點(diǎn),其振蕩頻率與他們的形狀,材料,切割方向等密切相關(guān)。由于石英晶體化學(xué)性能非常穩定,熱膨脹系數非常小,其振蕩頻率也非常穩定,由于控制幾何尺寸可以做到很精密,因此,其諧振頻率也很準確。根據石英晶體的機電效應,我們可以把它等效為一個(gè)電磁振蕩回路,即諧振回路。他們的機電效應是機-電-機-電的不斷轉換,由電感和電容組成的諧振回路是電場(chǎng)-磁場(chǎng)的不斷轉換。在電路中的應用實(shí)際上是把它當作一個(gè)高Q值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小,即Q值非常高,做振蕩器用時(shí),可以產(chǎn)生非常穩定的振蕩,作濾波器用,可以獲得非常穩定和陡削的帶通或帶阻曲線(xiàn)。

  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(wàn)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調整頻率,稱(chēng)為壓控振蕩器(VCO)。

  晶振的作用是為系統提供基本的時(shí)鐘信號。通常一個(gè)系統共用一個(gè)晶振,便于各部分保持同步。有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過(guò)電子調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,以提供系統所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統需要不同頻率的時(shí)鐘信號,可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來(lái)提供。

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