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“电子设备的心脏”,一文带你了解晶振及其在pcb设计中的注意事项
作者: 来源: 浏览次数: 日期:2019-11-19 8:50:56

什么是晶振

晶体振荡器(crystal oscillator)是指从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片(简称为晶片),石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振;而在封装内部添加IC组成振荡电路的晶体元件称为晶体振荡器。其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

晶振1.jpg

晶振广泛应用于军用、民用通信电台,微波通信设备,程控电话交换机,无线电综合测试仪、移动电话发射台,高档频率计数器、GPS、卫星通信、遥控移动设备等,是电子产品最常用的不可或缺的组件,小到手机、电脑,大到导弹、卫星都需要晶体振荡器,其被誉为电子设备的心脏,在电子系统中扮演关键角色。

晶振的作用

晶振是时钟电路中最重要的部件,它的主要作用是向显卡、网卡、主板等配件的各部分提供基准频率,它就像个标尺,工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定,自然容易出现问题。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十,高级的精度更高。

晶振的另一个作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振,便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振,而通过电子调整频率的方法保持同步。

合理的晶振布局可以抑制系统辐射干扰

如今很多系统晶振时钟频率高,干扰谐波能量强;干扰谐波除了从其输入与输出两条走线传导出来,还会从空间辐射出来,若布局不合理,容易造成很强的杂讯辐射问题,而且很难通过其他方法来解决,因此在PCB 板布局时对晶振和CLK 信号线布局非常重要。

晶振2.jpg

晶振的PCB设计注意事项

(1) 耦合电容应尽量靠近晶振的电源引脚,位置摆放顺序:按电源流入方向,依容值从大到小依次摆放,容值最小的电容最靠近电源引脚。

(2) 晶振的外壳必须接地,可以防止晶振的向外辐射,也可以屏蔽外来信号对晶振的干扰。

(3) 晶振下面不要布线,保证完全铺地,同时在晶振的300mil范围内不要布线,这样可以防止晶振干扰其他布线、器件和层的性能。

(4) 时钟信号的走线应尽量短,线宽大一些,在布线长度和远离发热源上寻找平衡。

(5) 晶振不要放置在PCB板的边缘,在板卡设计时尤其注意该点。

(图文整理自网络)

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