晶振选型与晶振替代注意事项

晶振选型与晶振替代注意事项

关于晶振选型与晶振替代注意事项,晶诺威科技解释如下:

一、 TYPE AND DIMENSIONS封装和尺寸

封装类型和尺寸在选择替代晶振时确实是非常重要的因素。

晶振选型与晶振替代注意事项 插针式(DIP): 这些是传统的、分离的元件,可以通过针脚直接插到PCB上的预留孔中。这种封装类型的晶振在设计和生产上相对容易,并且通常具有较好的电气性能。但是,由于它们占用的PCB空间较大,所以对于一些紧凑的设计来说可能并不适合。

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晶振选型与晶振替代注意事项 表面贴装(SMD):这种封装类型的晶振片直接焊接在PCB的表面,从而大大减少了所占用的空间。这种封装类型的晶振通常用于需要小尺寸和高可靠性的应用中,例如手机、平板电脑和其他消费电子产品。

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晶振选型与晶振替代注意事项 尺寸:在选择替代晶振时,确保其尺寸与原始晶振相匹配是非常关键的。尺寸不匹配可能会导致安装问题,可能需要修改PCB设计或者采用其他适应性措施。还要注意晶振的长宽比例,因为这可能会影响到它的电气性能。

晶振选型与晶振替代注意事项 安装:要确保新的晶振可以轻松地安装在您的PCB上,不会对周围的元件或走线产生不利影响。此外,也要考虑在生产过程中更换晶振的难易程度。

晶振选型与晶振替代注意事项 电气特性:虽然这可能不完全取决于封装类型和尺寸,但电气性能也是必须要考虑的因素。您需要确保替代晶振能提供与原始晶振相似的频率和精度。

晶振选型与晶振替代注意事项 热性能:表面贴装晶振通常具有更好的热性能,能够更快地散发热量,从而在高温环境下保持稳定的性能。这可能是一个需要考虑的重要因素,特别是对于那些工作在高温环境中的应用。

二、LOAD CAPACITANCE负载电容:(无源晶振)

对于无源晶振而言,存在两种常见的谐振方式,即串联谐振和并联谐振,它们对应于不同的负载电容要求。在互换或替换晶振时,除了要求标称频率相同外,确保负载电容一致也是非常重要的条件。如果负载电容不匹配,可能会导致振荡频率偏离标称值,甚至造成电路工作异常。因此,为了确保晶振互换的正常工作,需要同时满足以下条件:

晶振选型与晶振替代注意事项 标称频率相同:晶振的频率是电路设计的重要参数,互换的晶振器应具有相同的标称频率,如16.000000MHz替代16.000000MHz,以确保它们在工作时产生相同的振荡频率。

晶振选型与晶振替代注意事项负载电容一致:负载电容是晶振工作的重要参数,其大小直接影响晶振的振荡频率。如果负载电容不匹配,可能导致振荡频率偏离标称值,甚至造成电路工作异常。因此,在互换或替换晶振时,需要确保负载电容一致,如12PF代替12PF,以适配电路中的设计要求。

三 、VOLTAGE OR POWER SUPPLY 电源电压(有源晶振)

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选择有源晶振的时候,工作电压确实是一个重要的考虑因素。有源晶振通常需要一个稳定的电源电压以维持其准确的振荡频率。如果电源电压不正确或不稳定,可能会导致晶振的频率偏移,从而影响设备的性能和稳定性。因此,在选择替代有源晶振时,需要确保替代晶振的工作电压范围与系统提供的电源电压兼容。有源晶振额定电压范围一般在1.8~5V之间,常见电压值为:1.8V、2.5V、2.8V、3.3V和5V。

二、 OUTPUT WAVEFORM输出波形(有源晶振)

不同的晶振可能会产生不同的输出波形。在更换晶振时,需要确保新晶振的输出波形与原晶振相同,否则可能会影响设备的正常工作。有源晶振常见输出波形为CMOS(方波),也有SINE WAVE(正弦波)、CLIPPED SINE WAVE(削峰正弦波)等。无源晶振输出波形只有一种—SINE WAVE(正弦波)。

三、 FREQUENCY TOLERANCE频差

频差指的是替代晶振的输出频率与原始晶振之间的差异。在某些应用中,频差必须在可接受范围内,以确保系统的时序和同步操作正常工作。因此,在选择替代晶振时,我们应该确保其频率与原始晶振相近,并且在系统要求的频率范围内。选择一个频差较小(即:精度更高)的晶振来替代原有晶振将有助于保持系统的时钟稳定性。

五、WORKING TEMPERATURE RANGE工作温度

了解原始晶振的工作温度范围是非常重要的。我们需要选择一个替代晶振,其工作温度范围能够满足系统的要求。如果系统在高温或低温环境中运行,我们需要确保替代晶振能够在所需的温度范围内提供可靠的性能。优化选择工作温度范围适合系统要求的替代晶振,将有助于确保系统在各种环境条件下都能正常运行。比如工作温度范围-40~+85℃的晶振可以替代-20~+70℃的,但是工作温度范围-20~+70℃的晶振却不能替代-40~+85℃的。

六、FREQUENCY频率

替代晶振的输出频率是选择的关键因素之一。确保替代晶振的频率满足系统对时钟信号的要求,以确保正常的时序和同步操作。在选择替代晶振时,我们应该注意其频率稳定性和准确性,以及在长期使用中的频率漂移。如系统对晶振的频率要求是32MHz ±10pm,这意味着该晶振实际输出的频率应该保持在31.999680~32.000320MHz这个范围。

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