一、無源晶振與有源晶振的對比
1. 無源晶振是有2個引腳的無極性元件,需要借助于時鐘電路才能產生振蕩信號,自身無法振蕩起來,無源晶振需要用DSP片內的振蕩器,在datasheet上有建議的連接方法。
無源晶振沒有電壓的問題,信號電平是可變的,也就是說是根據起振電路來決定的,同樣的晶振可以適用于多種電壓,可用于多種不同時鐘信號電壓要求的DSP,而且價格通常也較低,因此對于一般的應用如果條件許可建議用晶體,這尤其適合于產品線豐富批量大的生產者。
2. 有源晶振有4只引腳,是一個完整的振蕩器,里面除了石英晶體外,還有晶體管和阻容元件 。
有源晶振不需要DSP的內部振蕩器,信號質量好,比較穩定,而且連接方式相對簡單(主要是做好電源濾波,通常使用一個電容和電感構成的PI型濾波網絡,輸出端用一個小阻值的電阻過濾信號即可),不需要復雜的配置電路。有源晶振相比于無源晶體通常體積較大,但現在許多有源晶振是表貼的,體積和晶體相當,有的甚至比許多晶體還要小。
二、無源晶振與有源晶振的優缺點
無源晶振相對于晶振而言其缺陷是信號質量較差,通常需要精確匹配外圍電路(用于信號匹配的電容、電感、電阻等),更換不同頻率的晶體時周邊配置電路需要做相應的調整。使用時建議采用精度較高的石英晶體,盡可能不要采用精度低的陶瓷晶體。
相對于無源晶體,有源晶振的缺陷是其信號電平是固定的,需要選擇好合適輸出電平,靈活性較差,價格相對較高。對于時序要求敏感的應用,還是有源的晶振好,因為可以選用比較精密的晶振,甚至是高檔的溫度補償晶振。
三、無源晶振與有源晶振的輸出波形
無源晶振輸出正弦波。
有源晶振輸出正弦波或方波。
如果有源晶振把整形電路做在有源晶振里面了的話,輸出就是方波,但很多時候在示波器上看到的還是波形不太好的正弦波。
這是由于示波器的帶寬不夠,好像有源晶振20MHz,如果用40MHz或60MHz的示波器測量,顯示的是正弦波,這是由于方波的傅里葉分解為基頻和奇次諧波的疊加,帶寬不夠的話,就只剩下基頻20MHz和60MHz的諧波,所以顯示正弦波。
完美的再現方波需要至少10倍的帶寬,5倍的帶寬只能算是勉強,所以需要至少100M的示波器。
審核編輯:湯梓紅
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