一般來說,單片機的時鐘電路是使用外部的無源晶振和負載電容組合實現連接到單片機的Xin和Xout引腳上,無源晶振自身無法振蕩,因此需要匹配外部諧振電路才可以輸出振動信號。
但是在實際電路設計中,也會在晶振兩端并聯一個電阻。這個電阻叫做反饋電阻。
那么并聯的這個反饋電阻有什么作用呢?
首先來看下時鐘電路的基本原理。一般來說,時鐘電路又稱作皮爾斯振蕩器電路,因為它電路簡單,工作有效而穩(wěn)定,優(yōu)于其它型態(tài)的石英晶體振蕩電路。皮爾斯振蕩器所需零件很少: 一個反相器、一個電阻、一個石英晶體、兩個小電容。
在晶振電路中,并聯電阻是一個重要的元件,它與石英晶體諧振器并聯連接。并聯電阻的作用主要有以下幾點:
- 頻率調節(jié)
并聯電阻可以調節(jié)晶振電路的頻率。當并聯電阻的值發(fā)生變化時,會影響電路的阻抗,從而改變石英晶體諧振器的振動頻率。通過調整并聯電阻的值,可以對晶振電路的頻率進行微調,使其精確地穩(wěn)定在所需的頻率上。
- 改善電路性能
并聯電阻可以改善晶振電路的性能。在晶振電路中,由于石英晶體諧振器的Q值較高,電路的阻抗會受到頻率、溫度等因素的影響。并聯電阻可以提供額外的阻抗,以抵消這些因素的影響,從而改善電路的性能。
- 增加電路穩(wěn)定性
并聯電阻可以提高晶振電路的穩(wěn)定性。當電路受到外界干擾時,并聯電阻可以抑制干擾信號對電路的影響,從而減小頻率偏差和相位噪聲。這有助于提高晶振電路的穩(wěn)定性和精度。
- 保護石英晶體諧振器
并聯電阻可以保護石英晶體諧振器免受電流沖擊。在晶振電路啟動或關閉時,可能會產生較大的瞬態(tài)電流,這些電流可能會對石英晶體諧振器造成損壞。并聯電阻可以限制電流的大小,從而保護石英晶體諧振器免受損壞。
并聯電阻的選擇
在選擇并聯電阻時,需要考慮以下幾個因素:
- 阻值范圍:根據電路設計和頻率調整的需要,選擇合適的阻值范圍。
- 穩(wěn)定性:選擇穩(wěn)定性好的電阻,以確保其阻值不會隨溫度、時間等因素變化。
- 功率容量:選擇功率容量足夠的電阻,以承受可能的瞬態(tài)電流和電壓。
- 溫度系數:選擇溫度系數小的電阻,以減小溫度對阻值的影響。
總之,并聯電阻在晶振電路中起著重要的作用,它可以調節(jié)頻率、改善電路性能、增加穩(wěn)定性以及保護石英晶體諧振器。在設計和選擇并聯電阻時,需要考慮電路的需求和環(huán)境因素,以確保晶振電路的穩(wěn)定性和精度。
晶發(fā)電子是一家專業(yè)石英晶體諧振器、晶體振蕩器以及從事晶體配套設備研發(fā)、生產、銷售的高新技術企業(yè)。晶發(fā)JF產品涉及直插晶體諧振器、貼片石英諧振器、陶瓷諧振器、無源晶振、SMD晶體諧振、藍牙天線等。