03.03 為什麼有些IC外圍電路要加晶振有些又不用加?

電子電路設計


為什麼有些lC外圍電路要加晶振有些又不用加?

答;首先我們得先了解什麼是IC,IC是集成電路的英文 integrated circuit的縮寫。而集成電路根據它在電路功能來分,它又可分為數字電路和模擬集成電路兩大類。 晶振是晶體振盪器的縮寫。

它細分為石英晶體振盪器和陶瓷諧振器兩類。 石英晶振是高精度和高穩定度的振盪器件,其結構外金屬封裝。其實物如下圖所示。


而陶瓷諧振器件的結構、工作原理、特性、等效電路與應用範圍,均與石英晶振類似。但是陶瓷片的性能不如石英為基材的石英晶振好,所以在要求較高(主要是指頻率精度和穩定性這兩個參數)的電路之中通常不推薦採用陶瓷諧振器、而必須使用石英晶振器件。元件實物圖見下圖所示。


陶瓷諧振器主要被選用為 中頻調諧、選預網絡、鑑頻器等。如電視機中選用6.5MHz陶瓷濾波器來衰減0~6MHz視頻信號,而提取6.5MHz伴音中頻信號。465kHz濾波器則用於電視機或一些要求不太高的遙控器上面。

而石英晶振(二氧化硅結晶體)是利用它的壓電效應而製成的一種諧振器件。在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻並聯再串聯一個電容的二端網絡。它為有源器件,就是說它要工作,必須在它的兩端加上電壓,這樣它會由電壓而產生機械變形,而變形的同時,它又會產生相應方向相反的電場,如此週而復始。

所以石英晶振常用於計算機、單片機等要求很高的電路中。

下面就提主提出的問題作一答覆。請看下圖所示a、b圖例。


以上圖為例來說lC外圍電路有的加晶振有些不用。 圖中a為皮爾斯振盪配置,用於機械式諧振器件,例如晶振和陶瓷諧振器兩種類形,屬技術參數要求很高的lC集成電路。

圖b為一簡單的RC反饋振盪器,而它是由一隻電阻和一隻電容器組成。而它也具有振盪速度快,成本非常低,也便於埋設於厚膜lC集成電路製作中。但它在整個集成電路,宜受溫度和工作電源電壓範圍內精度較差,會在標稱輸出頻率的5%~50%範圍內變化。所以它是隻能對頻率要求的普通lC集成電路中。這就是提出的問題的答案。

希望對提問者有一點幫助 。

知足常樂2018.3.24於上海


知足常樂0724


需要時序控制的芯片(時序邏輯芯片)就需要一個時鐘源,這個時鐘源相當於人的心臟跳動,時序邏輯芯片的每一個執行步驟就是按這個時鐘源來執行的,比如計數器,單片機,DSP等等,而類似與,或,非,加,減等組合邏輯則不需要。

有些時序邏輯芯片(如單片機)外面沒有接晶振,是因為裡面集成了RC時鐘源(晶振不可能被集成),在要求不高的場合也可以用,換言之,對於時序邏輯芯片,時鐘源總是需要的😄😄


電子製作站


首先我們要明白晶振的作用是什麼?

晶振是可以提供給IC所需要的時鐘的,明白了這個道理,就知道為什麼有些IC外圍電路需要加晶振,而有些不需要加晶振了。

一、需要在時鐘作用下才能正常工作的芯片,那是必須要有晶振的,否則就不需要,

二、 有些IC內部已經集成了晶振所以可以不必在外電路加晶振

三、如果有振盪器提供時鐘信號,那麼就不需要晶振了,


老馬識途單片機


芯片內部做晶振較困難,那種簡單的RC振盪做進去顯然頻率不穩定,如果內部得不到穩定的時鐘,串行通信沒法正常進行,甚至MCU都沒法工作。以stm32為例,內部有HSI的振盪器,好幾兆赫茲,經過鎖相環倍頻分頻得到工作主頻。你說沒有外部晶振可以工作麼,的確可以,復位後默認就是HSI,啟動時可以不切換到外部晶振時鐘HSE,也能正常執行程序,就是沒外部晶振穩定,絕大部分還是要加上外部晶振的。當然對於內部沒有時鐘源的MCU,外接晶振就是不可或缺的了。


just_仰望星空


這和IC分類、用途、還有工作的性質等都有關係。像一些由模擬電路構成的放大電路,比較電路是不需要加晶振就能工作的,例如一些功放塊IC,運放IC就是這樣的。

有一些有模擬或數字電路構成的震盪IC和一些門及非門IC,在工作時也是需要外加震盪元件支持的,但這樣的工作電路對IC形成的頻率要求不是太高,就外加阻容震盪來完成了,沒有加晶振,當然用晶振來代替阻容震盪也是可以的。

在後來生產出來的數字IC基本都設置了時鐘電路在內,工作的時候需要比較精確的頻率,必須通過外加晶振來達到目的。像單片機IC,也有一些塊頭大IC把晶振放到了IC的內部,但數量不多。


超級豆的世界


一般還是根據芯片自身功能及電路特點來定,如果有需要遙控信號等的處理,需要把信號加載在晶振產生的基頻上後發射或接收,有的芯片內部自帶晶振,有的芯片對應其他功能,無需外接其他晶振,具體的可以參考IC插腳功能定義進行外圍電路的晶振有無選擇。


祥雲與藍天


IC指的是集成電路,晶振是產生時鐘信號的元件,不是所有的IC都需要時鐘信號,所以不是所有的IC都需要晶振。需要時鐘信號的IC,有內置時鐘發生器的就不需要外部加晶振了,但是IC內置時鐘發生器精確度沒有外置晶振高,所以對時鐘精度要求高的IC,都需要外置晶振。


陳仙7


用晶振的目的是為了產生頻率穩定的脈衝週期信號,需要用到脈衝週期信號的主要是時序邏輯電路,時序邏輯電路只是電子電路的一部分應用,如果是非時序邏輯電路,這種信號反而會給電路引入干擾。


愛旅行的禿鷲


對不起,我沒有這方面的專業知識,幫不到你了,希望會有這方面知識的人能夠給你解答


分享到:


相關文章: