很多人可能会对有源时钟晶振感到好奇,通常我们说的32.768K时钟晶振都是无源晶振,并且这些32.768K晶振的进口晶振中精准度可是已经达到+-5PPM这样高了,同样耐高温耐低温表晶也有,那为什么还需要进一步研发32.768K石英晶体振荡器呢?并且一般32.768K音叉晶振都是用在消费类电子产品上,如果遇到要求高一些的完全选用进口品牌就能满足的,对于这个疑问下面就来具体解说一下32.768K有源晶振的不同之处以及必要之处。
在晶振行业的俗语中石英晶体谐振器我们称之为无源晶体,石英晶体振荡器我们称之为有源晶振,无源晶体我们通常也叫做石英晶体,有源晶振好像还没第三个名字,但两者都是石英晶振是毋庸置疑的,这两中晶振产品都有应用到电信设备和卫星等电子通讯设备产品,作为基准信号和更稳定的时间或频率的控制的需求正在增加。在最近几年,该终端技术应用在时钟模组,卫星通信,图像处理,基站导航,特别是时钟模块行业增长尤其迅速,我们提供各种纪录数据和多年的经验,一个成熟的电路技术包括温度补偿,电压测控,性能的可靠和卓越的技术,这些已经成为石英晶体振荡器时钟振荡模式不可或缺的部分,以下我们介绍一下有源晶振在时钟模组中如何提高产品的优越性能。
在现在的市场中时钟用的最多晶振就是32.768KHZ的晶振,一般都是无源的晶体,但是运用到通讯类产品中的时钟模块就需要带电压式的有源晶振,频率也可是32.768Khz因为现在高端的技术已经研发出低频温补晶振,并且已经面向市场批量生产,此款产品大大提高了时钟的性能,如果以前无源的晶体一天的时间要少5S的话,那这款温补晶振是不会出现误差,它自身的性能能匹配模块板上性能减少繁琐的晶体负载匹配过程,且使用了专业的振荡IC,提高了产品的稳定性。32.768KHZ钟振采用的是AT切MHZ晶片通过分频方式,这样大大改良了产品的温度频差特性,也就是我们通常说的频率漂移问题。
有源晶振我们说的通俗点就是直接把石英晶片和钟振IC连接在一起,从而通过晶振本身电压控制达到理想效果,可以配合外部电容匹配以致不会造成频率偏移的现象。很多工程师在设计产品过程中都会出现这样的问题:一是晶振在电路中匹配不理想,影响使用效果;二是晶振的温度漂移太大,甚至影响产品的性能。目前在电子产品更新换代尤为频繁的今天,成本问题肯定是生产商考虑的重要因素,同样对晶振的运用也会考虑到成本因素,因此工程师在设计电路时,因石英晶体振荡器(有源晶振)比普通无源晶体价格高出5~10倍,从而更多地选择使用无源的晶体运用到电路中。只有在一些高端产品如工控类、高速通信类产品才比较青睐使用有源晶振,因此就产生了以上常见的问题。
究其原因,无源晶振的使用效果不仅取决于晶振本身的指标,还与振荡电路的设计匹配关联性极大,也常常出现匹配不理想的状况。而有源晶振则不需担心这个问题,因为外部电容的原因使很有无源晶体无法得到匹配,而有源晶振本身具有电压控制性能,可以通过里面的IC晶片自动匹配外部电容。第二点还提到了晶振温度漂移过大,是的,温度漂移过大我们俗称温漂,出现这样的现象是很致命的,如果产品在正常工作的状态下,突然由于温度的改变导致频率漂移浮动大,那产品就会停止工作严重的会损坏,无源晶体自身是一个水晶片,没有温度补偿的功能,有源晶振里面有一款温补晶振,它是通过自身温度补偿功能使产品在任何温度变化中都能补偿回来,不会出现频率漂移。