振蕩器的定義
是一種能量轉換裝置——將直流電能轉換為具有一定頻率的交流電能,其構成的電路叫振蕩電路, 振蕩器是有源器件,振蕩器比諧振器多了一個控制電路。
諧振器的定義
產生諧振頻率的電子元件,它是典型的無源器件,需要外圍電路驅動其工作,產生時鐘輸出。
諧振器與振蕩器區別
晶體諧振器
石英晶體俗稱水晶,成分SIO2,是重要的壓電材料,其主要特征是其原子或分子有規律排列,反映在宏觀上是外形的對稱性。在電場的作用下,晶體內部產生應力而形變,從而產生機械振動,獲得特定的頻率,利用它的這種逆壓電效應特性來制造石英晶體諧振器。石英由于具備天然的高品質因子“Q”,這使得晶體能在整個工作溫度和電壓范圍內都保持很高的度和頻率穩定性。
優點:信號電平是可變的,也就是說是根據起振電路來決定的,同樣的晶體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片子,而且價格通常也較低。晶體諧振器的精度為1PPM(百萬分之一)至100PPM。
缺點:晶體諧振器是有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。晶體諧振器相對于晶體振蕩器而言其缺陷是信號質量較差,通常需要匹配外圍電路(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。
晶體諧振器有一些等效參數,不同的使用環境可能會有不同的要求,選用時還要考慮環境溫度、負載電容、頻率精度等要求,這就要求外圍振蕩電路的參數要加一些控制才能輸出穩定的頻率。
晶體振蕩器
晶體振蕩器的振蕩頻率受石英晶體控制,它是典型的有源器件,自身就有內置電路,提供較穩定的時鐘輸出。晶體振蕩器一般有4只引腳,1-NC 、2-GND 、3-OUT、 4-VCC,它是一個完整的振蕩器,其中除了石英晶體外,還有晶體管和阻容元件。
優點:晶體振蕩器信號質量好,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。對于時序要求敏感的應用,晶體振蕩器的性能相對較好。
缺點:相對于晶體諧振器,晶體振蕩器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,而且價格高。另外石英振蕩器要花較長的起動時間。
信息整理:揚州拓普電氣科技有限公司
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