有源
晶体谐振器称为
时钟振荡器,简称钟振,是由外壳、玻璃绝缘珠、玻璃支承珠、基座、晶体和振荡电路、引线组成的。
介绍
解释
钟振就是时钟
晶振,石英晶体振荡器的俗称.分为贴片和插件的,其中贴片的有7*5mm,5*3.2mm,3*2.5mm的.插件的分全尺寸和半尺寸.都是4个脚,工作电压有3.3V和5V的,输出波形有方波和正弦波.
1.晶振
3.晶体振荡器
频率介绍
钟振目前有固定频率和可编程频率两种。固定频率一经成型,频率不可改变。可编程类型的可以更改一次频率,节约了成本。
MEMS钟振,采用了全硅设计,采用工业标准的、低成本塑模封装技术,封装成本还不到
石英晶体的一半。封装尺寸包括7.0×5.0mm, 5.0×3.2mm, 3.2×2.5mm,2.5×2.0mm,还可做到2.0×1.6mm甚至更小。MEMS钟振的价格已经能与晶振匹敌。频率可编程,范围1~150MHz。宽工作电压,1.8V-3.6V任意电压均可正常工作。输出稳定的波形,无需增加滤波电路。
概念的区分
晶振
从概念上看,晶振:即所谓晶体谐振器(简称晶体)和晶体
时钟振荡器(简称钟振)的统称。不过由于在
消费类电子产品中,谐振器用的更多,所以一般的概念中把晶振就等同于谐振器理解了。
晶体谐振器
即通常在人们口头上,晶体谐振器-->晶振-->晶体,晶体时钟振荡器-->钟振。
从概念上看,晶体谐振器一般有以下几类:
Ceramic Resonator:
陶瓷谐振器。一般为两个脚的陶瓷封装,其内部为RC谐振,输出的为正弦波。
Crystal Resonator:称
石英晶体谐振器。一般为两个脚的金属封装,输出波形为正弦波。
以上两种使用起来基本相同,只不过Crystal是靠内部的石英晶体来起振的,精度较高,抗干扰要好,用在 要求较高的场合。Ceramic与Crystal的两个脚是要再加电容接地的,此电容称为Load Capacitance(简称CL)。有一种将电容集成在谐振器里面的,这样就会有三个脚,中间一个脚是接地的,这时就称为内置电容式谐振器,功能还是一 样。Ceramic与Crystal都不需要再外加电源,因此都是无源谐振器。由于它们输出的都是正弦波,是不能用来直接驱动IC的,一般在IC内部还有 附加的电路,将正弦波再转化为方波。
由于石英晶体谐振器(Crystal Resonator)使用比较多,在人们口头上,石英晶体谐振器-->晶体谐振器-->晶振-->晶体。
晶体振荡器
晶体振荡器(Oscillator):这是一种档次较高的振荡器,一般为四个脚的金属封装,是要外接电源(通常为5V/3.3V/2.5V),因此也可以称为有源振荡器。输出波形为方波,因此可以直接用来驱动IC工作。这种振荡器都是用在精度要求高,IC内部无附加振荡电路的场合。
二者区别
谐振器和钟振(振荡器)的区别在于:谐振器是最简单的没有任何补偿的振荡器,而我们通常说的钟振是由一个谐振器加上ic组成一个回路而实现其自身的 功能。以 VCXO为例:压控晶体振荡器(VCXO)是通过红外加控制电压使振荡频率可变或是可以调制的
石英晶体振荡器。VCXO主要由
石英谐振器、
变容二极管和振 荡电路组成,其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容,从而“牵引”石英谐振器的频率,以达到频率调制的目的。VCXO大多用于锁相技术、频率负 反馈调制的目的。
总结
从人们口头称谓上来看,二者的区别:
晶振:
石英晶体(crystal), 还需要反向器、负载电容(loading capacitor)形成正反馈才可组成振荡器。从结构上看,晶振就是在晶片的两侧镀上电极后,直接引出而已,一般有2条引线,属于无源的。
钟振:
石英晶体振荡器(oscillator), 是把以上三部分集成起来。钟振一般四只引脚,有电源、地和时钟输出引脚,另一只引脚有的是NC,有的是down,起控制作用。内部有晶体和振荡电路,频率已校准。特点:应用方便、频率稳定、电磁辐射少。但价格比晶振贵些。从结构上看,振荡器是晶片的两侧镀上电极后,与一定的控制电路相连接,然后再引出,一般有4条引线,属于有源器件。
附录
又有一种按照有源与无源来划分二者之间的区别,其实都是一样,只是关注的区别点不同而已。
1) 无源晶体----无源晶体需要用IC片内的振荡器,在datasheet上一般有建议的连接方法。无源晶体没有电压的问题,信号电平是可变的,也就是说是 根据起振电路来决定的,同样的晶体可以适用于多种电压,可用于多种不同时钟信号电压要求的芯片上,而且价格通常也较低。
2) 有源晶振---有源晶振不需要IC的内部振荡器,信号质量好,比较稳定,而且连接方式相对简单(主要是做好电源滤波,通常使用一个电容和电感构成的PI型 滤波网络,输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可),不需要复杂的配置电路。有源晶振通常的用法:一脚悬空(有的接控制端),二脚接地,三脚接输出,四脚 接电压。相对于无源晶体,有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的,需要选择好合适输出电平,灵活性较差,而且价格高。
冲压及分析
有源晶体谐振器称为
时钟振荡器,简称钟振,是由外壳、玻璃绝缘珠、玻璃支承珠、基座、晶体和振荡电路、引线组成的。钟振基座冲压件材料为10、12
优质碳素结构钢或日本进口spcc钢板,材料厚t=1.5mm。
冲压加工难点:①在4个引线孔中,有一个接地引线需要在厚1.5mm板上冲出ϕ0.5mm孔;②为了保证基座与外壳电阻焊接密封性,在基座,0.45mm的周边挤压出76°、高0.16mm、宽0.25mm的三角形凸包。
通过以上难点分析,根据10、12优质碳素结构钢塑性好特点,可在厚1.5mm板上先冲出ϕ1.5×1.0mm的深窝,然后在剩下的0.5mm厚板上冲出ϕ0.5mm孔。基座0.45mm的周边和76°、高0.16mm、宽0.25mm的三角形凸包通过挤压方式获得,因此可以采用冲压加工方式生产。
钟振基座生产过程为:①下料:一般是将宽800~1,000mm的卷料经过圆盘剪剪成宽42mm以下的窄卷料:②冲压:窄卷料经校直由步进送料器送到
高速冲床冲压;③研磨:经过离心抛光机研磨,去除基座毛刺棱角;④烘干:去除研磨抛光时的水分;⑤镀镍:经化学镀镍,基座镀上厚度4~7μm镍层,防止腐蚀生锈;⑥清洗、烘干:去除化学镀镍溶液和水分。在排样设计时,通过降低材料费用来降低钟振基座的成本。