晶振外围电路设计
有源晶振典型应用电路
有源晶振典型应用电路一、引言在电子技术领域，晶振作为一种重要的频率控制元件，被广泛应用于各种电子设备中。
有源晶振，作为一种具有内置放大电路的晶振，因其稳定性好、频率准确度高、使用方便等优点，在通信、计算机、测量仪器等领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍有源晶振的典型应用电路，并分析其工作原理和特点。
二、有源晶振概述有源晶振，又称为主动晶振，是一种内置有放大电路的晶体振荡器。
与无源晶振相比，有源晶振不需要外部提供激励信号，即可自行产生稳定的振荡频率。
有源晶振的频率稳定度通常优于无源晶振，且具有良好的温度特性。
此外，有源晶振还具有体积小、重量轻、易于集成等优点，因此在实际应用中具有较高的性价比。
三、有源晶振的典型应用电路1. 基本应用电路有源晶振的基本应用电路主要由有源晶振、电源、负载电容和输出缓冲器等组成。
其中，有源晶振的引脚通常包括电源引脚、地线引脚和输出引脚。
在实际应用中，需要根据有源晶振的规格书要求，正确连接电源和负载电容，以保证振荡电路的稳定性和准确性。
输出缓冲器的作用是将有源晶振产生的振荡信号进行放大和隔离，以便于驱动后续电路。
输出缓冲器的选择应根据实际应用需求来确定，通常需要考虑信号的频率、幅度、驱动能力等因素。
2. 复杂应用电路除了基本应用电路外，有源晶振还可以应用于更复杂的电路中，如锁相环电路、频率合成器等。
在这些应用中，有源晶振通常作为参考频率源，为电路提供稳定、准确的频率基准。
锁相环电路是一种能够实现对输入信号频率和相位进行锁定的电路。
在锁相环电路中，有源晶振作为参考频率源，为锁相环提供稳定的频率基准。
通过调整锁相环的参数，可以实现对输入信号频率和相位的精确锁定。
这种电路在通信、雷达、测量仪器等领域具有广泛应用。
频率合成器是一种能够产生多个稳定、准确频率的电路。
在频率合成器中，有源晶振作为主振源，通过频率变换和合成技术，可以产生多个与主振源频率相关的稳定输出频率。
频率合成器在通信、音频处理、测试仪器等领域具有重要应用。
12.5pf负载电容晶振的外接电容
一、概述12.5pf负载电容是一个在晶振电路设计中常见的参数，它对晶振的性能以及整个电路的稳定性起着至关重要的作用。
借助适当的外接电容，我们可以有效地调节晶振的振荡频率，保证其在指定范围内稳定工作。
本文将重点探讨12.5pf负载电容晶振的外接电容设计，并对其原理和注意事项进行深入分析。
二、12.5pf负载电容的作用12.5pf负载电容在晶振电路中的作用主要有两个方面：1. 调节晶振的振荡频率：晶振在工作时需要和外部电路形成谐振，而12.5pf负载电容则可以影响晶振的谐振频率。
适当调节12.5pf负载电容的数值，可以使晶振的振荡频率在设计要求的范围内稳定工作。
2. 提高电路的稳定性：通过12.5pf负载电容的加入，可以有效抑制晶振的共振峰值，使得整个电路在外部环境变化等因素的影响下保持较好的稳定性。
三、12.5pf负载电容的外接原理为了充分发挥12.5pf负载电容的作用，我们需要合理选择外接电容的数值。
一般来说，外接电容的数值可以通过以下公式计算得到：Cp = (CL - Ci - Cstray) / 2其中，Cp为外接电容的数值，CL为晶振的额定负载电容，Ci为晶振自带电容，Cstray为电路布线与晶振之间的杂散电容。
通过以上公式，我们可以根据实际情况计算得到12.5pf负载电容晶振的外接电容数值，并进行合理的选取和设计。
四、12.5pf负载电容外接设计的注意事项在进行12.5pf负载电容的外接设计时，需要注意以下几个方面：1. 充分考虑布线电容：电路布线可能会带来一定的杂散电容，这些电容会对外接电容的选择产生影响。
在设计时需要充分考虑电路布线的影响，进行合理的校正和补偿。
2. 注意电容的精度和稳定性：外接电容的精度和稳定性对晶振电路的性能有着重要的影响。
选择高精度、稳定性好的外接电容可以提高电路的稳定性和可靠性。
3. 避免共振和串扰：在进行外接电容设计时，需要避免电路出现共振或者串扰等问题。
因此需要根据实际情况进行电路的布线和外接电容的合理安排，以减小电路的干扰和噪声。
无源晶振emc电路
无源晶振emc电路无源晶振（Passive Crystal Oscillator）是指没有电源输入的晶体振荡器。
它是一种被广泛应用于电子设备中的振荡器，用于产生稳定的时钟信号。
在电磁兼容性（EMC）电路设计中，无源晶振起到了重要的作用。
我们来了解一下晶体振荡器的基本原理。
晶体振荡器是利用晶体的压电效应产生振荡的装置。
晶体具有压电效应，即当施加机械应力时，晶体会产生电荷。
当外部电场作用于晶体时，晶体会发生机械变形。
晶体振荡器利用这种机械变形和电场相互作用的原理，通过正反馈使得晶体不断振荡，产生稳定的频率输出。
无源晶振由晶体振荡器和相关的电路组成。
晶体振荡器由晶体和放大器构成，放大器为晶体提供足够的放大倍数以维持振荡。
晶体振荡器的输出信号经过滤波电路进行滤波处理，以去除高频噪声和谐波。
然后，信号经过分频电路进行分频，得到所需的时钟信号。
无源晶振在EMC电路设计中起到了重要的作用。
EMC是指在电子设备中，各种电磁波（包括辐射和传导）之间的相互影响和干扰。
无源晶振作为电子设备中的时钟信号源，其频率的稳定性对于设备的正常运行具有至关重要的影响。
如果时钟信号的频率不稳定，可能会导致设备运行不正常甚至故障。
因此，在EMC设计中，需要选择合适的无源晶振，并采取相应的措施来提高其频率的稳定性。
为了保证无源晶振的频率稳定性，可以采取以下几种措施。
选择合适的晶体。
晶体振荡器的频率稳定性与晶体的质量有关。
质量较好的晶体具有较小的温度漂移和较高的频率稳定性。
因此，在选择晶体时，需要考虑晶体的质量因素，以确保无源晶振的频率稳定性。
设计合理的电路。
无源晶振的电路设计也会影响其频率稳定性。
在设计电路时，需要考虑电源的稳定性、温度补偿等因素，以减小对晶体振荡频率的影响。
还可以采取屏蔽措施。
由于无源晶振是一个振荡器，其输出信号会辐射到周围空间中。
这些辐射信号可能会对其他电子设备产生干扰。
为了减小辐射干扰，可以在晶体振荡器周围设置屏蔽罩或屏蔽材料，以降低辐射信号的强度。
osci osco 有源晶振接法
osci osco 有源晶振接法摘要：1.了解OSCI和OSCO的含义2.掌握有源晶振的接法3.分析有源晶振接法在实际应用中的优势和注意事项正文：在电子电路设计中，时钟信号的产生至关重要。
OSCI和OSCO是有源晶振（Oscillator）的两种接法，它们在电子设备中扮演着提供稳定、精确时钟信号的角色。
本文将详细介绍有源晶振的接法，以及在实际应用中的优势和注意事项。
一、了解OSCI和OSCO的含义1.OSCO接法：OSCO全称为Out-of-Crystal Oscillator，即晶体振荡器输出。
这种接法是指将有源晶振的输出端连接到电路中，以提供时钟信号。
OSCO接法具有较低的相位噪声和较高的频率稳定性，广泛应用于通信、计算机等领域。
2.OSCI接法：OSCI全称为In-Crystal Oscillator，即晶体振荡器输入。
这种接法是指将有源晶振的输入端连接到电路中，使其产生稳定的振荡信号。
OSCI接法具有较高的输出功率和较低的相位噪声，适用于各种电子设备和通信系统。
二、掌握有源晶振的接法1.准备工作：在接有源晶振前，需确保电路板上有适当的空位，以容纳晶振模块。
此外，还需准备相应的焊接工具和焊接材料。
2.接线步骤：（1）将晶振的输入端（IN）连接到电路的输入端。
（2）将晶振的输出端（OUT）连接到电路的输出端。
（3）如有需要，可为晶振添加外围元件，如电容、电阻等，以提高电路的性能。
（4）焊接完成后，检查焊点是否饱满、无虚焊现象。
三、分析有源晶振接法在实际应用中的优势和注意事项1.优势：（1）稳定性：有源晶振产生的时钟信号具有较高的稳定性和精确度，适用于对时间精度要求较高的场景。
（2）可靠性：相比无源晶振，有源晶振对外部环境的影响较小，具有较强的抗干扰能力。
（3）兼容性：有源晶振接法可适应多种电路设计和应用场景，如通信、计算机、嵌入式系统等。
2.注意事项：（1）晶振电源电压的选择：根据电路需求，选择合适的电源电压，以确保晶振正常工作。
晶振负载电容外匹配电容计算
晶振负载电容外匹配电容计算及晶振振荡电路设计经验总结对应MCU（STM32F103XX）、WiFi（AP6212、AP6XXX）或USB HUB(FE1.1S、GL850G)一般需外部提供时钟信号，需要外挂一颗晶振，常有客户问到，如何结合晶振的负载电容计算外匹配电容容值以及在晶振振荡电路设计时需注意哪些事项，（1）晶振负载电容定义晶体元件的负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容，是晶振要正常震荡所需要的电容。
如果从石英晶体插脚两端向振荡电路方向看进去的全部有效电容为该振荡电路加给石英晶体的负载电容。
石英晶体的负载电容的定义如下式：其中：C S为晶体两个管脚之间的寄生电容（又名晶振静态电容或Shunt Capacitance），在晶体的规格书上可以找到具体值，一般0.2pF~8pF不等。
如图二是某32.768KHz的电气参数，其寄生电容典型值是0.85pF（在表格中采用的是Co）。
图1、某晶体的电气参数C G指的是晶体振荡电路输入管脚到GND的总电容，其容值为以下三个部分的和。
●需加外晶振主芯片管脚芯到GND的寄生电容 C i●晶体震荡电路PCB走线到到GND的寄生电容C PCB●电路上外增加的并联到GND的外匹配电容 C L1C D指的是晶体振荡电路输入管脚到GND的总电容。
容值为以下三个部分的和。
●需加外晶振主芯片管脚芯到GND的寄生电容, C o●晶体震荡电路PCB走线到到gnd的寄生电容，C PCB●电路上外增加的并联到GND的外匹配电容, C L2图1中标示出了C G，C D，C S的的组成部分。
图2、晶体振荡电路的概要组成（1）晶体负载电容和频偏之间的关系负载电容（load capacitance）主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻，它与石英谐振器一起决定振荡器的工作频率，通过调整负载电容，一般可以将振荡器的工作频率调到标称值。
应用时我们一般外接电容，便是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容，对于要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容，这样便可以使得晶振工作的频率达到标称频率。
基于晶振的信号源电路
基于晶振的信号源电路引言:晶振是现代电子设备中常用的一种元件，可以提供稳定且准确的时钟信号。
基于晶振的信号源电路是指利用晶振产生稳定的信号源的电路。
本文将介绍晶振的工作原理、常见的晶振类型以及基于晶振的信号源电路的设计和应用。
一、晶振的工作原理晶振是一种利用谐振原理工作的元件。
它由一个具有特定谐振频率的晶体振荡器和一个驱动电路组成。
晶体振荡器由晶体谐振器和激励电路组成，晶体谐振器是晶振的核心部件，激励电路提供激励信号以使晶体谐振器产生振荡。
当驱动电路提供合适的激励信号时，晶体谐振器会发生共振，输出稳定的振荡信号。
二、晶振的类型1. 石英晶振：石英晶振是最常见的一种晶振，具有高精度、稳定性好等特点。
它广泛应用于通信设备、计算机、电子钟等领域。
2. 陶瓷晶振：陶瓷晶振是一种成本较低的晶振，具有体积小、功耗低等特点。
它常用于电子消费品、汽车电子等领域。
3. MEMS晶振：MEMS晶振是一种基于微机电系统技术的晶振，具有体积小、抗震动等特点。
它适用于移动设备、无线传感器等领域。
三、基于晶振的信号源电路设计基于晶振的信号源电路可以根据需求设计不同的输出信号，常见的设计包括正弦波信号源、方波信号源和脉冲信号源等。
1. 正弦波信号源电路设计：正弦波信号源电路是一种输出正弦波信号的电路。
它由晶振、放大器和滤波器组成。
晶振提供稳定的振荡信号，放大器将振荡信号放大到所需的幅值，滤波器去除杂散和谐波，输出纯净的正弦波信号。
2. 方波信号源电路设计：方波信号源电路是一种输出方波信号的电路。
它由晶振、分频器和触发器组成。
晶振提供稳定的振荡信号，分频器将振荡信号分频到所需的频率，触发器将分频后的信号转换为方波信号输出。
3. 脉冲信号源电路设计：脉冲信号源电路是一种输出脉冲信号的电路。
它由晶振、计数器和触发器组成。
晶振提供稳定的振荡信号，计数器将振荡信号进行计数，触发器在计数到一定值时输出脉冲信号。
四、基于晶振的信号源电路应用基于晶振的信号源电路广泛应用于各种电子设备中。
两非门晶振振荡电路的设计
第23卷第3期辽宁科技学院学报Vol.23No.3 2021年6月JOURNAL OF LIAONING INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Jun.2021文章编号:1008-3723(2021)03-Oil-02doi：10.3969/j.issn.1008-3723.2021.03.004两非门晶振振荡电路的设计吴振，赵军，潘巧智，金俊康，王艺铮(辽宁科技学院曙光大数据学院，辽宁本溪117004)摘要:设计了基于74系列的两非门的晶振振荡通用电路，并分析了其工作原理和振荡条件，分别适用于低频和中频晶振。
通过实验证明，该类电路通用型强，振荡输出稳定。
关键词：非门；晶振振荡电路;低频；中频中图分类号:TP331文献标识码:A振频率检测是系统测试精度的重要保证，其核心部分为晶振振荡电路的设计。
在文献〔1〕、〔2〕中提出了基于如下结构的低频振荡电路：图1单非门振荡电路该电路仅用了一个非门,具有较高的经济性,但是实际应用中，发现该电路对低频晶振，如32.768 KHz,40KHz的晶振存在参数不易调节，不容易起振现象。
同时负载电容C1、C2的存在，导致了振荡频率有所偏差。
针对上述不足,本文提出了一种两非门的振荡电路。
1电路设计收稿日期：2021-03-11基金项目：大学生创新创业训练计项目校A&(202111430059).作者简介:吴振(2001-)，男，辽宁葫芦岛人,辽宁科技学院曙光大数据学院学生.通讯作者:赵军(1963-)，女，辽宁本溪人，辽宁科技学院曙光大数据学院教授，硕士.研究方向：计算机专业教学与科研.图2中，整个电路运用一片74HC04,3M欧姆电阻为每个非门提供了静态工作点，该静态工作点大约为2.5V,保证两个非门处于线性放大状态。
C1用于隔直通交。
二非门实现了正反馈，根据文献〔3〕晶振的等效阻抗在其串联谐振时候为最小,于是在U1A的输入端获得最大输入值,再通过两级正反馈后，获得更大的幅值，理论上具备了起振条件。
晶振工作原理及参数详解
晶振电路周期性输出信号的标称频率（Normal Frequency），就是晶体元件规格书中所指定的频率，也是工程师在电路设计和元件选购时首要关注的参数。
晶振常用标称频率在1～200MHz之间，比如32768Hz、8MHz、12MHz、24MHz、125MHz等，更高的输出频率也常用PLL（锁相环）将低频进行倍频至1GHz以上。
输出信号的频率不可避免会有一定的偏差，我们用频率误差（Frequency Tolerance）或频率稳定度（Frequency Stability）来表示，单位是ppm，即百万分之一（parts per million）（1/106），是相对标称频率的变化量，此值越小表示精度越高。
比如，12MHz晶振偏差为±20ppm，表示它的频率偏差为12×±20Hz=±240Hz，即频率范围是（11999760～12000240Hz）。
另外，还有一个温度频差（Frequency Stability vs Temp），表示在特定温度范围内，工作频率相对于基准温度时工作频率的允许偏离，它的单位也是ppm。
我们经常还看到其它的一些参数，比如负载电容、谐振电阻、静电容等参数，这些与晶体的物理特性有关。
石英晶体有一种特性，如果在晶片某轴向上施加压力时，相应施力的方向会产生一定的电位。
相反的，在晶体的某轴向施加电场时，会使晶体产生机械变形；如果在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，机械形变振动又会产生交变电场，尽管这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。
当外加交变电压的频率与晶片的固有频率（与切割后的晶片尺寸有关，晶体愈薄，切割难度越大，谐振频率越高）相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。
将石英晶片按一定的形状进行切割后，再用两个电极板夹住就形成了无源晶振，其符号图如下所示：下图是一个在谐振频率附近有与晶体谐振器具有相同阻抗特性的简化电路。
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晶振外围电路设计
晶振是一种常见的电子元件，用于提供计算机和其他电子设备的时钟信号。
晶振外围电路设计是其中的重要环节，好的设计可以提高时钟信号的质量和稳定性。
本文将从几个方面介绍晶振外围电路设计的注意事项。
一、晶振的选择
在进行晶振外围电路设计之前，需要先选择合适的晶振。
晶振的主要参数有频率、负载电容和精度。
在选择晶振时要考虑使用场景、所需精度等因素，同时也要考虑晶振的负载电容是否匹配。
一般来说，晶振的工作频率应该在正常工作频率的两倍左右，这样可以增加晶振的稳定性。
二、负载电容的选择
晶振的负载电容是指晶振两端的电容，一般需要使用两个电容器分别连接到晶振的两端。
负载电容可以影响晶振的稳定性和频率精度，负载电容过大会降低晶振的频率，导致电路运行不正常，负载电容过小则会降低晶振的稳定性。
选择适当的负载电容可以使晶振的频率和稳定性达到最优状态。
三、地电位设计
地电位设计也是晶振外围电路设计中的重要环节。
晶振外围电路中所有的地都应该连接到同一个地点，以确保信号的稳定性，并避免地电位干扰。
一般来说，建议将晶振的两端以及另外的一些关键信号线连接到同一个地点。
四、降噪电路设计
晶振外围电路中还需要设置一些降噪电路，以消除电路中可能产生的
干扰和噪音。
其中，滤波器是一种最常用的降噪电路，它可以通过使
用电感电容滤波器、低通滤波器来滤除信号中的高频噪音。
五、选用合适的元器件
在晶振外围电路设计中，选择合适的元器件也是至关重要的。
例如，
为了保证电路的稳定性，可以选择高精度电容，这样可以避免因电容
器质量问题引起的稳定性变差。
此外，应该使用高品质的电感、电阻、二极管等元器件，以确保电路的稳定性和可靠性。
综上所述，晶振外围电路设计需要结合晶振参数、负载电容、地电位
设计、降噪电路、元器件选择等多个因素，仔细设计合理的电路才能
有效提高时钟信号的质量和稳定性。