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首頁晶振行業動態 PCB我們設計都不錯,為什么晶振這么難呢

PCB我們設計都不錯,為什么晶振這么難呢

來源:http://www.lbfp.com.cn 作者:億金電子 2021年12月17
    晶振被譽為“電子設備的心臟”,它是電子產品中最常用的不可或缺的組件,小到手機、電腦,大到導彈、衛星都需要晶體振蕩器。作為PCB設計工程師,關于晶振的知識你一定得搞明白噢~

晶振電路的PCB設計
    位置要選對:晶振內部是石英晶體,如果不慎掉落或受不明撞擊,石英晶體易斷裂破損,所以晶振的放置遠離板邊,靠近MCU的位置布局。
    兩靠近:耦合電容應盡量靠近晶振的電源管腳,如果多個耦合電容,按照電源流入方向,依次容值從大到小擺放;晶振則要盡量的靠近MCU。
    走線短:所有連接晶振輸入/輸出端的導線盡量短,以減少噪聲干擾及分布電容對晶振的影響。
    高獨立:盡可能保證晶振周圍的沒有其他元件。防止器件之間的互相干擾,影響時鐘和其他信號的質量。晶振周圍 1mm 禁布器件,0.5mm 禁布過孔走線,所有晶振下不打過孔(包括地過孔)。
    外殼要接地:晶振的外殼必須要接地,除了防止晶振向外輻射,也可以屏蔽外來的干擾。
晶振好比是單機片的心臟,如果沒有心臟起跳,單機片就無法完成工作。當然,電子電路的設計并非速度越快越好,實際上是速度夠用就好,速度越快反而容易受到干擾,也容易成為影響外界的干擾源。

    在非業界人士看來,電路制造和晶振制造基本就是一個東西,并且區別不大,和其他行業好友聊起來,大家都不太知道元件制造的區別。
    但是在行業內人士看來,這根本是兩個行業,這兩個行業相通卻又有些“截然不同”。
晶振的設計與制造:晶振為何要接兩個電容?
    在電氣上晶振可以等效成一個電容和一個電阻再串聯一個電容的二端網絡,電工學上這個網絡有兩個諧振點,以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯諧振,較高的頻率是并聯諧振。
晶振有一個重要的參數,那就是負載電容值,選擇與負載電容值相等的并聯電容,就可以得到標稱的諧振頻率。
    我們常把晶振比喻為數字電路的心臟,這是因為,數字電路的所有工作都離不開時鐘信號,時鐘晶振型號直接控制著整個系統,若晶振不運作那么整個系統也就崩潰了,所以晶振決定了數字電路開始工作的先決條件。

    晶振電路內部是一個反相器,反相器工作在放大區,同時放大器的內部還并聯一個電阻,這個電阻構成了反饋電路,同時也是用來調整晶振的工作點的。一般情況下用戶不需要在外部電路再加入OSC1和OSC2的并聯電阻,但還是可以在需要的情況下通過在外部并聯電阻(一般來說阻值為M級)來對放大器的工作點進行微調。還有一個方法是在晶振的放大器輸出管腳上串一個電阻。這個電阻一般有兩個作用,一個作用是用來做選頻,另一個作用是限制晶振驅動電路的輸出電流,保證晶振工作在一個穩定的頻點上,不會把晶振燒壞。
    晶振的設計和制造沒有很難啦,需要的是細節,是不浮躁的人心,承載著復興夢想的前行。
 
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