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区分晶体和晶振的方法介绍

作者:博乐坊 日期:2020-12-04 23:02

  有时候晶体被叫做无源晶体,晶振被叫做有源晶体。虽然这个说法不够准确,但也足够形象的体现出晶体和晶振的差别:晶体不需要供电,晶振需要供电。

  硬件电路设计上的区别:晶体没有供电,但有输入和输出两个脚。晶振有供电,只有一个输出 。

  晶体没有方向,正着反着都能焊都能用。晶振有方向,因为只有一个输出脚,焊反了就输出不到芯片了。

  虽然在使用晶体的芯片上会标注XTAL_IN和XTAL_OUT,但只是针对芯片内部起振电路而标的,和外部的晶体没关系。晶体本身就是个薄片片,正着反着的压电效应都一样。

  使用晶振的芯片上一般会标注XTAL_IN或者只标XTALCLOCK之类的标识,只有一个脚。总之把晶振的输出脚接上去就好了。

  晶体,只需要一个薄片状的水晶片就可以振荡起来。所以一个水晶片的两个脚,就是晶体的最少的引脚。小尺寸的带2个地脚,用于把晶体的外壳接地屏蔽。

  晶振,至少需要电源、地、时钟输出,至少要三个脚。再来一个压控脚,就是4个脚了。

  ↑ 双频WIFI模块使用的37.4MHz晶体,外置负载电容。(有些芯片把负载电容内置了,就不需要加外面的了)(不同的晶体对负载电容的要求不同!)

  ↑ 骁龙625平台使用的也是晶体,虽然手机平台使用温补晶振(TCXO)会更好一些,但是高通还是特立独行的使用了带有温度反馈的晶体,结合内部的振荡电路和算法,自己搭了一个温补晶振。 没错,高通就是这么喜欢跟别人不一样。

  ↑ Broadcom的GPS芯片,有源26M晶振。带温补功能。GPS对频率准确性要求很高,需要带温度补偿,才能保证信号精度。

  ↑ 联芯1860C纯国产4G通信平台,LTE通信对射频信号准确性要求也很高,所以也是温补晶振。通过RF_AFC引脚可以控制晶体的输出频点,能够校正和基站之间的频率差异。

  上图的GPS之所以不需要压控(VC),是因为GPS的频段比4G窄,用不着。

  其实没多大区别,主要芯片的设计。设计成自带振荡电路的,用晶体就好了。设计成不带内部震荡电路的,就要用晶振了。

  需要控制频率的地方使用压控振荡器(VCXO),能够调节晶体的震荡频率。(如上图4G信号发射的部分)

  需要宽温度范围使用、或者对精度要求高的,要用温补晶振(TCXO)。(如上图GPS和骁龙芯片)


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