機(jī)械式諧振器與RC振蕩器的區(qū)別介紹
出處:寂寞的自由 發(fā)布于:2008-09-08 17:45:59
晶振與陶瓷諧振槽路(機(jī)械式)的振蕩器通常能提供非常高的初始和較低的溫度系數(shù)。相對(duì)而言,RC振蕩器能夠快速啟動(dòng),成本也比較低,但通常在整個(gè)溫度和工作電源電壓范圍內(nèi)較差,會(huì)在標(biāo)稱輸出頻率的5%至50%范圍內(nèi)變化。圖1所示的電路能產(chǎn)生可靠的時(shí)鐘信號(hào),但其性能受環(huán)境條件和電路元件選擇以及振蕩器電路布局的影響。需認(rèn)真對(duì)待振蕩器電路的元件選擇和線路板布局。在使用時(shí),陶瓷諧振槽路和相應(yīng)的負(fù)載電容必須根據(jù)特定的邏輯系列進(jìn)行優(yōu)化。具有高Q值的晶振對(duì)放大器的選擇并不敏感,但在過(guò)驅(qū)動(dòng)時(shí)很容易產(chǎn)生頻率漂移(甚至可能損壞)。影響振蕩器工作的環(huán)境因素有:電磁干擾(EMI)、機(jī)械震動(dòng)與沖擊、濕度和溫度。這些因素會(huì)增大輸出頻率的變化,增加不穩(wěn)定性,并且在有些情況下,還會(huì)造成振蕩器停振。
振蕩器模塊
上述大部分問(wèn)題都可以通過(guò)使用振蕩器模塊避免。這些模塊自帶振蕩器、提供低阻方波輸出,并且能夠在一定條件下保證運(yùn)行。常用的兩種類型是晶振模塊和集成硅振蕩器。晶振模塊提供與分立晶振相同的。硅振蕩器的要比分立RC振蕩器高,多數(shù)情況下能夠提供與陶瓷諧振槽路相當(dāng)?shù)摹?/FONT>
功耗
選擇振蕩器時(shí)還需要考慮功耗。分立振蕩器的功耗主要由反饋放大器的電源電流以及電路內(nèi)部的電容值所決定。CMOS放大器功耗與工作頻率成正比,可以表示為功率耗散電容值。比如,HC04反相器門電路的功率耗散電容值是90pF。在4MHz、5V電源下工作時(shí),相當(dāng)于1.8mA的電源電流。再加上20pF的晶振負(fù)載電容,整個(gè)電源電流為2.2mA。
陶瓷諧振槽路一般具有較大的負(fù)載電容,相應(yīng)地也需要更多的電流。
相比之下,晶振模塊一般需要電源電流為10mA至60mA。
硅振蕩器的電源電流取決于其類型與功能,范圍可以從低頻(固定)器件的幾個(gè)微安到可編程器件的幾個(gè)毫安。一種低功率的硅振蕩器,如MAX7375,工作在4MHz時(shí)只需不到2mA的電流。
結(jié)論
在特定的微控制器應(yīng)用中,選擇的時(shí)鐘源需要綜合考慮以下一些因素:、成本、功耗以及環(huán)境需求。下表給出了幾種常用的振蕩器類型,并分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
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