為什么晶振頻頻引發(fā)血案
來源:http://www.techzozo.com 作者:jinluodz 2013年08月06
走在街角處,到處是絢彩斑斕的景象,被這一幕幕迷人的景象所驚呆住了。沿著街走到一家店里頭,擺滿了琳瑯滿目的電子產(chǎn)品,導(dǎo)航儀,平板電腦,數(shù)字電表,玩具等,讓人一飽眼福。
在這些電子產(chǎn)品的背后,背后卻有著一個個讓人耐以尋味的故事。構(gòu)造于他們最大的功臣有IC線路板,電阻電容,晶振等。懂晶振的人大致對晶振有些許了解,晶振這個小怪物確是電子產(chǎn)品的核心零部件。有個說法竟是如此,晶振乃為電子產(chǎn)品的心臟,晶振雖然個頭兒小,卻為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。一旦晶振不能正常工作,各元件之間就沒辦法進口協(xié)調(diào)工作,從而導(dǎo)致錯誤頻發(fā),甚至引起整個系統(tǒng)崩潰,這也進一步的說明晶振的穩(wěn)定性十分之重要。
盡管它沒有集成時鐘電路有著耀眼的光環(huán),但是缺少這一顆小小的晶振,所導(dǎo)致的后果是相當嚴重的。若采購購得質(zhì)量不好的晶振可能會讓你的產(chǎn)品難以下線,當某樣配件出現(xiàn)問題時,最受傷的還是廠家的品牌與質(zhì)量,或影響產(chǎn)品的全線銷售,或出現(xiàn)重大事故。
轟動一時的1972明年加州Fremont火車裝車事故,如則調(diào)查人員分析事故起因竟是一塊控制板上晶振得之故障,從而造成這一悲劇發(fā)生。晶振儲能電容取值不當,使晶體過驅(qū),器件跳入一種泛音振蕩頻率。于是,火車進站時沒有減速緩行,則是加速行駛,造成了多人受傷的撞車事故。借鑒于此等問題,很多工程師則不再使用純晶體作為產(chǎn)品的振蕩器。而是選擇高精密的產(chǎn)品來替代,石英晶體諧振器簡稱為晶振,晶振又區(qū)分于石英晶振和陶瓷晶振,它是利用具有壓電效應(yīng)的石英晶體片制成的。這種石英晶體薄片受到外加交變電場的作用時會產(chǎn)生機械振動,當交變電場的頻率與田英晶體的固有頻率相同時,振動便變得很強烈,這就是晶體諧振特性的反應(yīng)。利用這種特性,就可以用石英諧振器取代LC(線圈和電容)諧振回路、濾波器等。由于石英諧振器具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點,被應(yīng)用于家用電器和通信設(shè)備中。
晶體穩(wěn)頻的多諧振蕩器:為了得到頻率比較穩(wěn)定的信號,需要晶體穩(wěn)頻形式有多種,但單反相器方式最為簡單,也最常用,許多MCU都用這種形式
石英晶體諧振器按引出電極情況來分有雙電極型、三電極型和雙對電極型幾種。圖l為雙電極型石英諧振器的外形,盡管它們的體積有大有小、固有振蕩頻率有高有低,但在電路圖中均用圖1(b)符號表示。三電極型和雙對電極型石英諧振器的符號見圖。2。
石英晶體諧振器因具有極高的頻率穩(wěn)定性,故主要用在要求頻率十分穩(wěn)定的振蕩電路中作諧振元件,如彩電的色副載波振蕩器、電子鐘表的時基振蕩器及游戲機中的時鐘脈沖振蕩器等,石英晶體成本較高,故在要求不太高的電路中一般采用陶瓷諧振元件。
PXO工作原理
放大網(wǎng)絡(luò)----- 對所加的信號進行放大; 反饋網(wǎng)絡(luò)------相位校正網(wǎng)絡(luò)
PXO基本工作原理的功能圖
振蕩電路的兩項條件:
<1>電路的閉環(huán)增益必須等于1,這可以通過放大器網(wǎng)絡(luò)的自限幅特性實現(xiàn);
<2>圍繞電路的網(wǎng)絡(luò)相移量必須等于2πn,通常n為1或2。
在這些電子產(chǎn)品的背后,背后卻有著一個個讓人耐以尋味的故事。構(gòu)造于他們最大的功臣有IC線路板,電阻電容,晶振等。懂晶振的人大致對晶振有些許了解,晶振這個小怪物確是電子產(chǎn)品的核心零部件。有個說法竟是如此,晶振乃為電子產(chǎn)品的心臟,晶振雖然個頭兒小,卻為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。一旦晶振不能正常工作,各元件之間就沒辦法進口協(xié)調(diào)工作,從而導(dǎo)致錯誤頻發(fā),甚至引起整個系統(tǒng)崩潰,這也進一步的說明晶振的穩(wěn)定性十分之重要。
盡管它沒有集成時鐘電路有著耀眼的光環(huán),但是缺少這一顆小小的晶振,所導(dǎo)致的后果是相當嚴重的。若采購購得質(zhì)量不好的晶振可能會讓你的產(chǎn)品難以下線,當某樣配件出現(xiàn)問題時,最受傷的還是廠家的品牌與質(zhì)量,或影響產(chǎn)品的全線銷售,或出現(xiàn)重大事故。
轟動一時的1972明年加州Fremont火車裝車事故,如則調(diào)查人員分析事故起因竟是一塊控制板上晶振得之故障,從而造成這一悲劇發(fā)生。晶振儲能電容取值不當,使晶體過驅(qū),器件跳入一種泛音振蕩頻率。于是,火車進站時沒有減速緩行,則是加速行駛,造成了多人受傷的撞車事故。借鑒于此等問題,很多工程師則不再使用純晶體作為產(chǎn)品的振蕩器。而是選擇高精密的產(chǎn)品來替代,石英晶體諧振器簡稱為晶振,晶振又區(qū)分于石英晶振和陶瓷晶振,它是利用具有壓電效應(yīng)的石英晶體片制成的。這種石英晶體薄片受到外加交變電場的作用時會產(chǎn)生機械振動,當交變電場的頻率與田英晶體的固有頻率相同時,振動便變得很強烈,這就是晶體諧振特性的反應(yīng)。利用這種特性,就可以用石英諧振器取代LC(線圈和電容)諧振回路、濾波器等。由于石英諧振器具有體積小、重量輕、可靠性高、頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點,被應(yīng)用于家用電器和通信設(shè)備中。
晶體穩(wěn)頻的多諧振蕩器:為了得到頻率比較穩(wěn)定的信號,需要晶體穩(wěn)頻形式有多種,但單反相器方式最為簡單,也最常用,許多MCU都用這種形式
石英晶體諧振器按引出電極情況來分有雙電極型、三電極型和雙對電極型幾種。圖l為雙電極型石英諧振器的外形,盡管它們的體積有大有小、固有振蕩頻率有高有低,但在電路圖中均用圖1(b)符號表示。三電極型和雙對電極型石英諧振器的符號見圖。2。
石英晶體諧振器因具有極高的頻率穩(wěn)定性,故主要用在要求頻率十分穩(wěn)定的振蕩電路中作諧振元件,如彩電的色副載波振蕩器、電子鐘表的時基振蕩器及游戲機中的時鐘脈沖振蕩器等,石英晶體成本較高,故在要求不太高的電路中一般采用陶瓷諧振元件。
PXO工作原理
放大網(wǎng)絡(luò)----- 對所加的信號進行放大; 反饋網(wǎng)絡(luò)------相位校正網(wǎng)絡(luò)
PXO基本工作原理的功能圖
振蕩電路的兩項條件:
<1>電路的閉環(huán)增益必須等于1,這可以通過放大器網(wǎng)絡(luò)的自限幅特性實現(xiàn);
<2>圍繞電路的網(wǎng)絡(luò)相移量必須等于2πn,通常n為1或2。
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