晶振的种类繁多,但基本可以分为两个大分类,就是有源晶振和无源晶振。有源晶振不需要匹配外接电容,而无源晶振需要。那么为什么无源晶振需要匹配电容呢?
1、无源晶振的结构
无源晶振的结构简单,无源晶振的基本结构分4部分:上盖、导电胶、石英晶片、基座,大体上就是里面一块压电晶片,外面加上封装防震。无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是根据起振电路来决定的,因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体,这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。无源晶振相对于有源晶振而言其缺陷是信号质量较差,通常需要精确匹配外围电路(用于信号匹配的电容、电感、电阻等),更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采用精度较高的无源晶振,尽可能不要采用精度低的陶瓷晶振。
2、压电效应
只要在晶体上施加电场,就能输出信号。有源晶振实际上是一个电场加上无源晶振,所以,无源晶振和有源晶振在一定条件下,是可以通用的。所以无源晶振需要匹配好电容,才会给晶体施加稳定的压力,才能输出稳定的信号。
3、如果匹配电容
无源晶振的负载电容,其实也是匹配电容,所以,要根据晶振上给出的电容来匹配就可以了。
一个12M晶振的负载电容为12.5PF,那么在匹配12.5PF的电容是,晶振输出的才是12M。如果改成9PF或者20PF,那么无源晶振输出的频率会与12M差很多。
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