晶體、晶振,別再傻傻分不清楚了!
出處:面包板社區(qū) 發(fā)布于:2021-07-27 15:40:47
晶體和晶振的區(qū)別
這個問題,困擾著大部分剛參加工作的硬件工程師。
名字不一樣
晶體,就是晶體,Crystal。簡寫為XTAL
晶振,是晶體振蕩器,Crystal Oscillator。簡寫為XO
一個沒供電,一個有供電
晶體自己振不起來,需要加外部電路才能輸出時鐘信號(需要用晶體的芯片內(nèi)部都有振蕩電路 )
晶振只要通電就能振蕩,并輸出時鐘信號。其內(nèi)部自帶振蕩電路。
有時候晶體被叫做無源晶體,晶振被叫做有源晶體。雖然這個說法不夠準(zhǔn)確,但也足夠形象的體現(xiàn)出晶體和晶振的差別:晶體不需要供電,晶振需要供電。
一個雙端輸出,一個單端輸出
硬件電路設(shè)計上的區(qū)別:晶體沒有供電,但有輸入和輸出兩個腳。晶振有供電,只有一個輸出 。
一個沒方向,一個有方向
晶體沒有方向,正著反著都能焊都能用。晶振有方向,因為只有一個輸出腳,焊反了就輸出不到芯片了。
雖然在使用晶體的芯片上會標(biāo)注XTAL_IN和XTAL_OUT,但只是針對芯片內(nèi)部起振電路而標(biāo)的,和外部的晶體沒關(guān)系。晶體本身就是個薄片片,正著反著的壓電效應(yīng)都一樣。
使用晶振的芯片上一般會標(biāo)注XTAL_IN或者只標(biāo)XTALCLOCK之類的標(biāo)識,只有一個腳??傊丫д竦妮敵瞿_接上去就好了。
兩個腳的一定是晶體,4個腳的兩者都有可能
晶體,只需要一個薄片狀的水晶片就可以振蕩起來。所以一個水晶片的兩個腳,就是晶體的 少的引腳。小尺寸的帶2個地腳,用于把晶體的外殼接地屏蔽。
晶振,至少需要電源、地、時鐘輸出,至少要三個腳。再來一個壓控腳,就是4個腳了。
看下面幾張電路圖,就能明顯的看出來差別了。
雙頻WIFI模塊使用的37.4MHz晶體,外置負(fù)載電容。(有些芯片把負(fù)載電容內(nèi)置了,就不需要加外面的了)(不同的晶體對負(fù)載電容的要求不同!)
驍龍625平臺使用的也是晶體,雖然手機(jī)平臺使用溫補(bǔ)晶振(TCXO)會更好一些,但是高通還是特立獨(dú)行的使用了帶有溫度反饋的晶體,結(jié)合內(nèi)部的振蕩電路和算法,自己搭了一個溫補(bǔ)晶振。沒錯,高通就是這么喜歡跟別人不一樣。
Broadcom的GPS芯片,有源26M晶振。帶溫補(bǔ)功能。GPS對頻率準(zhǔn)確性要求很高,需要帶溫度補(bǔ)償,才能保證信號 。
聯(lián)芯1860C純國產(chǎn)4G通信平臺,LTE通信對射頻信號準(zhǔn)確性要求也很高,所以也是溫補(bǔ)晶振。通過RF_AFC引腳可以控制晶體的輸出頻點(diǎn),能夠校正和基站之間的頻率差異。
上圖的GPS之所以不需要壓控(VC),是因為GPS的頻段比4G窄,用不著。
晶體和晶振用起來有什么區(qū)別?
其實(shí)沒多大區(qū)別,主要芯片的設(shè)計。設(shè)計成自帶振蕩電路的,用晶體就好了。設(shè)計成不帶內(nèi)部震蕩電路的,就要用晶振了。
需要控制頻率的地方使用壓控振蕩器(VCXO),能夠調(diào)節(jié)晶體的震蕩頻率。(如上圖4G信號發(fā)射的部分)
需要寬溫度范圍使用、或者對 要求高的,要用溫補(bǔ)晶振(TCXO)。
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