有源晶振的特点
发布日期:2019-07-19
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有源晶振是一个完整的振荡器，里面除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。有源晶振不需要DSP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，通常使有源晶振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。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，价格相对较高。对于时序要求敏感的应用，还是有源的晶振好，因此可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，许多有源晶振是表贴的，体积和晶体相当，有的甚至比许多晶体还要小。
根据用途，有源晶振中可以分为：普通石英振荡器，温补振荡器，压控振荡器，压控温补振荡器，恒温振荡器，硅振荡器。
1、普通石英振荡器。
它是最简单的振荡器，频率温度特性依靠石英晶体谐振器本身的稳定性。
2、 温度补偿石英晶体振荡器（TCXO）
与普通石英晶体振荡器不同的是它的精度和稳定性都要高些，它对晶振频率可以起到一个温度补偿的作用。其原理是通过感应周围环境温度，将温度信息做适当变换后控制晶振的输出频率，以求达到稳定输出频率的效果。它可以在天气温度变化中起到一个互相补助的作用，遇到气温低的情况它会根据本身的温度补偿电路来补偿由周围温度变化产生出的振荡频率偏差，从而保护产品的稳定性。
3、电压控制石英晶体振荡器（VCXO）
由石英晶体产生其一固定频率、并施加外部电压对频率偏差进行控制从而使频率偏差达到最小的振荡器。控制外来的电压，使输出频率能够变化或调变的石英晶体振荡器。
4、恒温振荡器（OCXO）
是利用恒温槽使晶体振荡器或石英晶体振子的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器。通常人们是利用热敏电阻“电桥”构成的差动串联放大器，来实现温度控制的。具有自动增益控制（AGC）的（C1app）振荡电路，是目前获得振荡频率高稳定度的比较理想的技术方案。
5、硅晶振
硅晶振是以半导体工艺为是一种采用半导体标准半导体工艺制程，将先进的MEMS微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System)与CMOS电路技术相结合的高性能全硅时钟频率元件，彻底解决有人工大量参与生产的石英振荡器稳定性不高，频率有限，尺寸较大，品质一致性 差，易停振、不起振、温漂大、备货时间长，并且受材料特性限制产能等一系列问题。缺点是输出模式单一，相位噪声相对较差。
