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单片机中晶振的工作原理是什么?

晶振是单片机中必不可少的部件,只要使用CPU晶振必须存在于哪里,那么晶振是如何工作的呢?

晶体振荡器一般指晶体振荡器,晶体振荡器是指从石英晶体上按一定方向角切割的薄片,称为晶片。

石英晶体谐振器简称石英晶振器(Crystal oscillator),椭圆物体如下图所示。

添加到包装内部IC构成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳包装,也用玻璃外壳、陶瓷或塑料包装。

石英晶体振荡器是一种由石英晶体的压电效应制成的谐振器件,其基本组成大致是:从石英晶体到一定角切割薄片,在两个相应表面涂银层作为电极,每个电极焊接到管脚,加上包装外壳构成石英晶体谐振器,称为石英晶体或晶体、晶体振荡器。其产品一般用金属外壳包装,也用玻璃外壳、陶瓷或塑料包装。

如果在石英晶体的两个电极上增加一个电场,晶片就会产生机械变形。相反,如果晶片两侧施加机械压力,晶片相应方向会产生电场,称为压电效应。

如果将交变电压加入晶片的两极,晶片会产生机械振动,晶片的机械振动会产生交变电场。

一般来说,晶片机械振动振幅和交变电场振幅很小,但当交变电压频率为特定值时,振幅明显增加,远大于其他频率,称为压电谐振,与LC电路的谐振现象非常相似。其谐振频率与晶片的切割方法、几何形状和尺寸有关。相关建议:在MCU晶体两侧连接一对地电容的原因。

当晶体不振动时,可以将其视为平板电容器,称为静电电容器C,其尺寸与晶片的几何尺寸和电极面积有关,通常从几种皮革法到几十种皮革法。当晶体振荡时,电感L可以等效机械振动的惯性。

一般L般值是几十豪亨到几百豪亨。晶片的弹性可以等同于电容C,C值很小,一般只有0.0002~0.1皮法。晶片振动时摩擦造成的损失用R等效,其值约为100欧元。

由于晶片等效电感大,而C很小,R它也很小,所以电路的质量因数Q很大,可以达到1000~10000。此外,晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方法、几何形状和尺寸有关,并且可以准确。因此,由石英谐振器组成的振荡电路可以获得高频稳定性。

计算机有一个计时电路。虽然时钟一词通常用来表示这些设备,但它们实际上并不是通常意义上的时钟。称之为计时器可能更合适。

计算机计时器通常是一种精密加工过的石英晶体,它在张力范围内以一定的频率振荡,这取决于晶体本身如何切割以及张力的大小。两个寄存器与每个石英晶体相关,一个计数器和一个维护寄存器。

石英晶体的每次振荡使计数器减少1。当计数器减少到0时,会产生一个中断,计数器将初始值存器中重新安装初始值。这种方法使计时器每秒中断60次(或以任何其他希望的频率中断)成为可能。每个中断都被称为一个时钟滴滴。

晶体振动可以等效成电容器和电阻并联连接到电容器的二端网络。在电工学中,该网络有两个谐振点,其中较低频率为串联谐振,较高频率为并联谐振。

由于晶体本身的特性,这两个频率之间的距离相当接近。在这个极窄的频率范围内,晶体振动等效为电感,因此只要晶体振动的两端并联合适的电容,就会形成并联谐振电路。

并联谐振电路可以在负反馈电路中构成正弦波振荡电路。由于晶体振动等效电感的频率范围很窄,即使其他部件的参数变化很大,振荡器的频率也不会变化很大。

晶体振动有一个重要的参数,即负载电容值,如果选择等于负载电容值的并联电容,可以获得晶体振动标称的谐振频率。

一般晶体振荡电路在相反放大器的两端连接晶体振荡器,然后两个电容器连接到晶体振荡器的两端,每个电容器的另一端连接到地面。这两个电容器串联的容量值应等于负载电容器。请注意一般情况IC引脚有等效输入电容,不容忽视。

一般的晶振的负载电容为15皮或12.5皮肤,如果考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22皮肤的电容形成晶体振荡电路是更好的选择。

标签: 82r晶片电阻

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