晶振器件构成的时钟电路设计

时钟电路设计概述-数字电路设计本⽂⼀般性地讲解了数字电路设计中的时钟电路设计，包括有源晶振，⽆源晶振，时钟缓冲器，并探讨了有关EMC，端接电阻和信号完整性的设计要点，设计经验来⾃于⽣花通信（Signalsky）的数字电路设计⼯程师。

时钟信号产⽣电路先看图1中的两个时钟电路，不⽤我说，相信读者⼀眼就可以看得出来，左边的那个是有源晶振电路，右边的是⽆源晶振电路。

图1 两个时钟电路振荡器就是可以产⽣⼀定频率的交变电流信号的电路晶体振荡器，简称晶振，是利⽤了晶体的压电效应制造的，当在晶⽚的两⾯上加交变电压时，晶⽚会反复的机械变形⽽产⽣振动，⽽这种机械振动⼜会反过来产⽣交变电压。

当外加交变电压的频率为某⼀特定值时，振幅明显加⼤，⽐其它频率下的振幅⼤得附加外部时钟电路，⼀般是⼀个放⼤反馈电路，只有⼀⽚晶振是不能实现震荡的多，产⽣共振，这种现象称为压电谐。

晶振相对于钟振⽽⾔其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路（⽤于信号匹配的电容、电感、电阻等），更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。

如果把完整的带晶体的振荡电路集成在⼀块，可能再加点其它控制功能集成到⼀起，封装好，引⼏个脚出来，这就是有源晶振，时钟振荡器，或简称钟振。

英⽂叫Oscillator，⽽晶体则是Crystal。

可以说Oscillator是Crystal经过深加⼯的产品，⽽Crystal是原材料。

好多钟振⼀般还要做⼀些温度补偿电路在⾥⾯。

让振荡频率能更加准确。

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，⽽且价格⾼。

典型⽆源晶振电路图2是典型的⽆源晶振电路。

图2 典型的⽆源晶振电路与晶振并联的电阻的作⽤与晶振并联的电阻R4是反馈电阻，是为了保证反相器输⼊端的⼯作点电压在VDD/2，这样在振荡信号反馈在输⼊端时，能保证反相器⼯作在适当的⼯作区。

虽然去掉该电阻时，振荡电路仍⼯作了。

但是如果从⽰波器看振荡波形就会不⼀致了，⽽且可能会造成振荡电路因⼯作点不合适⽽停振。

3)晶振器件构成的时钟电路设计晶振器件是一种常见的电子元件，被广泛应用于各种电子设备中的时钟电路设计。

它通过利用晶体的振荡特性来产生稳定的时钟信号，为电子设备提供精确的时间参考。

本文将详细介绍晶振器件构成的时钟电路的设计原理和步骤，帮助读者了解和掌握这一重要的电路设计技术。

在时钟电路设计中，晶振器件是起到主要作用的元件。

它通常由一个晶片和两个引线组成。

晶片是由一块具有特殊晶体结构的材料制成的，当施加电压时，晶片会产生固定频率的机械振动。

这个频率是由晶片的物理特性和尺寸决定的，晶振器件的制造商会在产品规格中明确标注。

时钟电路的设计通过合理选择晶振器件的类型和参数来获得所需的时钟频率。

首先，需要确定时钟的工作频率，一般以赫兹（Hz）为单位表示。

在选择晶振器件时应该确保其振荡频率与所需频率非常接近，以保证时钟信号的精确性。

此外，还要考虑晶振器件的尺寸、功耗等因素，以便适应所设计的电子设备。

一旦确定了晶振器件的类型和参数，接下来是时钟电路的连接和布线设计。

时钟电路主要由晶振器件、电容和连接线组成。

晶振器件的引线需要正确地连接到其他电子元件，以确保时钟信号的正确传输。

同时，电容在时钟电路中起到稳定电压和过滤杂散信号的作用。

因此，在布线设计中要合理安排电容的位置和连接方式，以确保时钟电路的稳定性和可靠性。

除了基础的连接和布线设计，时钟电路的设计还需要考虑抗干扰、电源电压等其他因素。

时钟信号往往会受到外部干扰的影响，如电磁信号、杂散信号等。

为了减少这些干扰对时钟信号的影响，可以采取屏蔽措施，如在时钟电路周围添加金属屏蔽罩等。

此外，时钟电路还需要稳定的电源电压，以确保时钟信号的准确和可靠。

综上所述，晶振器件构成的时钟电路设计是一项重要的电子技术，它为电子设备提供准确的时间参考。

在设计时，需要合理选择晶振器件的类型和参数、正确连接和布线、考虑抗干扰和电源电压等因素。

通过合理设计时钟电路，可以提高电子设备的性能和可靠性。

晶振匹配电路
晶振匹配电路是用于将晶振的频率与电路中其他时钟信号的频率进行匹配的电路。

在电子电路中，时钟信号是一种非常重要的信号，它需要在整个电路中保持稳定的频率，以确保电路的正常工作。

晶振匹配电路可以通过调整晶振的频率来匹配其他时钟信号的频率，从而确保整个电路中的时钟信号都能够稳定工作。

晶振匹配电路通常由以下几个部分组成：
1. 晶振：晶振是电路中的基准时钟信号源，通常是由一个外部晶体振荡器提供的。

2. 分频器：分频器将晶振的高频信号分频成多个较低的时钟信号，以便与其他时钟信号进行匹配。

3. 匹配网络：匹配网络通过调整分频后的时钟信号的频率来匹配其他时钟信号的频率。

匹配网络通常由电阻、电容和电感等元件组成。

4. 滤波器：滤波器可以去除匹配网络中的杂波信号，以确保输出时钟信号的稳定性。

晶振匹配电路的设计需要考虑到电路的具体要求和性能指标，例如时钟频率、时钟精度、功耗等。

在设计晶振匹配电路时，需要选择合适的晶振和匹配网络，并进行仿真和测试，以确保电路的性能和稳定性。

时钟晶振电路工作原理时钟晶振电路是一种用于提供高精度时钟信号的电路，广泛应用于现代电子技术中。

它的工作原理基于晶体振荡现象，通过晶体中的共振使得频率稳定的信号被产生。

本文将对时钟晶振电路的工作原理进行详细介绍。

一、时钟晶振电路基本结构时钟晶振电路由晶体振荡器、振荡放大器以及电路稳定器等部分组成，其基本结构如图1所示。

图1 时钟晶振电路基本结构（引用自电子元器件技术）晶体振荡器是时钟晶振电路的核心部分，它由一个晶体和激励电路组成。

激励电路产生的电信号通过晶体，使得晶体在某一频率下产生共振，从而使时钟信号被产生。

振荡放大器负责放大晶体振荡器产生的信号，使之达到驱动所需要的电平。

电路稳定器用来稳定整个电路的工作电压，以确保电路的稳定性和可靠性。

二、晶体振荡器工作原理晶体振荡器是时钟晶振电路中最核心的部分，其主要工作原理是利用电石晶体的固有机械振动特性，实现稳定的高精度振荡。

二.1电石晶体电石晶体是一种能够产生固有机械振动现象的晶体，其主要成分是二氧化硅（SiO2）。

通过对电石晶体进行加工和结构设计，可以使得其在某一个频率下具有稳定的固有振动，从而实现时钟晶振电路的振荡器部分。

二.2谐振回路谐振回路是晶体振荡器的一个重要组成部分，其主要作用是把激励电路产生的信号输入到晶体中，通过共振使得晶体开始振荡。

谐振回路常用的两种结构如图2所示。

图2 谐振回路结构（引用自电子元器件技术）图2（a）为串联谐振回路，其特点是将晶体和电容串联在一起，形成一个共振回路。

当电路被激励后，晶体处于共振状态，从而实现了振荡的效果。

图2（b）为并联谐振回路，其特点是把晶体和电容并联起来，形成一个并联谐振回路。

并联谐振回路中的谐振频率是由电容和晶体的等效电容以及串联电阻决定的。

二.3电路激励晶体振荡器的最后一个组成部分就是激励电路，其主要作用是向谐振回路中输入激励信号，产生晶体的共振。

激励电路的信号产生方式有很多种，其中最常见的方式是利用谐振回路中的信号放大器，对输入信号进行放大得到有效率的振荡信号。

PCB模块化布局---时钟电路设计在一个电路系统中，时钟是必不可少的一部分。

时钟电路相当关键，在电路中的作用犹如人的心脏的作用，如果电路系统的时钟出错了，系统就会发生紊乱，因此在PCB中设计一个好的时钟电路是非常必要的。

我们常用的时钟电路有：晶体、晶振、时钟分配器。

有些IC用的时钟可能是由主芯片产生的，但追根溯源，还是由上述三者之一产生的。

接下来结合具体实例，说明时钟电路布局、布线的原则和注意事项。

晶体PCB中常用的晶体封装有：2管脚的插件封装和SMD封装、4管脚的SMD封装，常见封装如下图：2管脚PTH 2管脚SMD封装4管脚SMD封装尽管晶体有不同的规格，但它们的基本电路设计是一致的，因此PCB的布局、布线规则也是通用的。

基本的电路设计如下图：从电路原理图中可以看出，电路由晶体+2个电容组成，这两个电容分别为增益电容和相位电容。

晶体电路布局时，两个电容靠近晶体放置，布局效果图如下：布线时，晶体的一对线要走成类差分的形式，线尽量短、且要加粗并进行包地处理，效果如下图：上述的是最基本和最常见的晶体电路设计，也有一些变形设计，如加串阻、测试点等，如下图,设计思路还是一致的：结合上述，布局应注意：1.和IC布在同一层面，这样可以少打孔；2.布局要紧凑，电容位于晶体和IC之间，且靠近晶体放置，使时钟线到IC尽量短；3.对于有测试点的情况，尽量避免stub或者是使stub尽量短；4.附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件；布线应注意：1.和IC同层布局，同层走线，尽量少打孔，如果打孔，需要在附近加回流地孔；2.类差分走线；3.走线要加粗，通常8~12mil;由于晶体时钟波形为正弦波，所以此处按模拟设计思路处理；4.信号线包地处理，且包地线或者铜皮要打屏蔽地孔；5.晶体电路模块区域相当于模拟区域，尽量不要有其他信号穿过；晶振相比于晶体电路，晶振是有源电路，主要由三部分组成：晶振+电源滤波电路+源端匹配电阻：常见电路设计如下图：布局布线效果图如下：布局、布线总结：1.滤波电容靠近电源管脚，遵循先大后小原则摆放，小电容靠得最近；2.匹配电阻靠近晶振摆放；如果原理图中没有这个电阻，可建议加上；3.附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件；4.时钟线按50欧姆阻抗线来走；如果时钟线过长，可以走在内层，打孔换层处加回流地孔；5.其他信号与时钟信号保持4W间距；6.包地处理，并加屏蔽地孔；时钟分配器时钟分配器种类比较多，在设计时保证时钟分配器到各个IC的距离尽量短，通常放在对称的位置，例如：时钟分配器电路：PCB设计如下图：布局、布线总结：1.时钟发生电路要靠近时钟分配器，常见的时钟发生电路是晶体、晶振电路；2.时钟分配电路放置在对称位置，保证到各个IC的时钟信号线路尽量短；3.附近不要摆放大功率器件、如电源芯片、MOS管、电感等发热量大的器件；4.时钟信号线过长时，可以走在内层，换层孔的200mil范围内要有回流地过孔；。

用于实时时钟的32.768kHz晶振电路分析与设计
摘要：提出了一种采用晶振和比较器的结构实现实时时钟RTC的32. 768kHz集成晶体振荡电路的方法。

设计基于UMC 0. 18um 工艺参数，并使用Hspice 对所设计的电路进行仿真，通过分析其各项性能指标，验证了电路具有起振时间短，波形稳定，功耗低，所占芯片面积小的特点。

0 引言
在很多数字集成电路中都要用到实时时钟（RTC , Real Time Clock）电路，而确保RTC 工作计时准确的关键部分就是32.756kHz 的晶体振荡电路。

传统的RTC 电路是采用反相器对晶振产生的波形做整形，所用起振时间需要几个ms ,如果用过多的反相器会加大电路功耗。

本文提出一种用晶体起振电路模型和比较器搭建的晶振电路，晶振模型部分用于产生32. 768kHz的正弦波，比较器部分将波形整形为最终需要的时钟波形。

但是本文中所介绍的整
个晶振电路的起振时间只需要几个μs ,而且电路所需静态电流少，耗功率小，版1 电路结构
2 具体电路分析
按晶振部分和比较器部分分别给出具体电路的分析。

2. 1 晶振部分的电路分析
以下通过负阻的角度来分析电路的工作原理，其具体等效方法为：设流进OUT 点的电流为I ,Ribias 两端的电压为V ,NMOS 管上的漏电流为gmVIN ,则：
联立这两个式子，消去VIN 即可得到：
从而，起振电路的等效阻抗：
如果要维持电路振荡，必须保持Zc 的实部与R1 之和是零或者负值，这。

STM32芯片时钟（晶振）连接到芯片引脚一、引言STM32芯片是一款由STMicroelectronics公司生产的32位微控制器，具有高性能、低功耗、丰富的外设和可扩展性等特点。

在STM32芯片中，时钟（晶振）连接到芯片引脚是一个非常重要的部分，直接关系到芯片的工作频率和稳定性。

二、 STM32芯片时钟STM32芯片的时钟系统包括内部RC振荡器、内部RC振荡器、外部晶体振荡器等，其中晶振作为一种最常用的外部时钟源，具有稳定性高、精度好等优点，因此在实际应用中得到了广泛的应用。

三、连接方式STM32芯片中，晶振可以连接到芯片的多个引脚上，通常采用的是双向连接方式，即一个晶振同时连接到芯片的两个引脚上，以提高时钟信号的稳定性和可靠性。

四、连接引脚STM32芯片的不同系列和不同型号，在连接晶振时会有所不同，但基本的连接原理是相通的。

一般来说，连接引脚包括晶振输入引脚（XTAL1）和晶振输出引脚（XTAL2），分别用来输入晶振的信号和输出晶振的信号，并通过外部电路提供稳定的时钟信号给芯片内部的时钟系统。

五、连接建议在实际应用中，连接晶振时需要注意以下几点：1. 选择合适的晶振型号和频率，根据实际需求选择合适的晶振型号和频率，以保证芯片的工作稳定。

2. 连接线路布局合理，尽量减小晶振到芯片引脚的连接长度，减小外界干扰。

3. 使用合适的外围电路，包括对晶振输入引脚和晶振输出引脚的连接电路、滤波电路等。

六、结语正确连接STM32芯片时钟（晶振）到芯片引脚对于芯片的正常工作和稳定性有着重要的意义，希望本文能为您在实际应用中提供一些帮助。

感谢您的阅读。

七、晶振类型和频率选择在选择晶振类型和频率时，需要根据具体的应用需求进行选择。

一般来说，晶振的频率可以选择从几十kHz到几十MHz不等。

对于低功耗应用，可以选择较低频率的晶振，而对于需要高性能的应用，则需要选择较高频率的晶振。

还需要考虑晶振的负载电容和稳定性等因素，以保证晶振在工作时能够提供稳定可靠的时钟信号。

16mhz晶振电路
摘要：
1.16MHz 晶振电路简介
2.16MHz 晶振电路工作原理
3.16MHz 晶振电路应用领域
4.16MHz 晶振电路设计要点
5.16MHz 晶振电路发展趋势
正文：
1.16MHz 晶振电路简介
16MHz 晶振电路是一种基于晶体振荡器（XO）的电路，它能够产生稳定、精确的16MHz 信号。

这种电路广泛应用于通信、计算机、消费电子等领域，为各类电子设备提供时钟信号。

2.16MHz 晶振电路工作原理
16MHz 晶振电路的工作原理主要是通过晶体的振动产生稳定的电信号。

首先，通过交流电源为晶体振荡器提供能量，使得晶体产生振动。

然后，通过石英晶体的压电效应，将振动转换为电信号。

最后，对电信号进行放大、整形和滤波处理，得到稳定的16MHz 信号。

3.16MHz 晶振电路应用领域
16MHz 晶振电路在众多领域有广泛的应用，如通信领域中的手机、基站等设备；计算机领域的CPU、内存等组件；消费电子领域的电视、音响等设备。

此外，16MHz 晶振电路还应用于航天、医疗、交通等领域，为各类电子
设备提供稳定的时钟信号。

4.16MHz 晶振电路设计要点
在设计16MHz 晶振电路时，需要关注以下几个要点：首先，选择合适的晶体振荡器，满足16MHz 的频率要求；其次，合理布局电路，减小噪声干扰，保证信号的稳定性；再次，选用合适的元器件，保证电路的性能和可靠性；最后，进行严格的调试和测试，确保电路满足设计要求。

5.16MHz 晶振电路发展趋势
随着科技的不断发展，对16MHz 晶振电路的性能要求越来越高。

有源晶振内部电路有源晶振是一种能够自主产生电信号的晶体振荡器，它广泛应用于各种电子设备中的时钟电路、频率合成电路等。

有源晶振的内部电路设计非常精密，它由晶体振荡器、放大器和反馈电路组成。

我们来了解一下有源晶振的基本原理。

有源晶振的核心是一个晶体振荡器，它由一个晶体谐振器和一个晶体振荡电路组成。

晶体谐振器是由一个晶体片和两个电极组成的，当施加电压时，晶体片会发生压电效应，从而产生机械振动。

晶体振荡电路则是利用晶体片的振动产生的电信号经过放大器放大后，再经过反馈电路反馈给晶体谐振器，形成自激振荡。

有源晶振的内部电路设计非常关键。

首先，晶体振荡器的选择十分重要，它需要具有稳定的频率特性和较低的相位噪声。

常见的晶体材料有石英、钽酸锂等，根据具体的应用需求选择合适的晶体材料。

其次，放大器的设计也非常重要，它需要具有高增益、低噪声和高线性度。

常见的放大器有运放、差动放大器等，根据具体的应用需求选择合适的放大器。

最后，反馈电路的设计也十分关键，它需要确保振荡电路的稳定性和可靠性。

常见的反馈电路有LC反馈电路、RC反馈电路等，根据具体的应用需求选择合适的反馈电路。

有源晶振的内部电路设计需要充分考虑各种因素。

首先是工作温度范围，有源晶振的工作温度范围通常在-40°C到+85°C之间，有些特殊应用还可以达到-55°C到+125°C。

其次是供电电压，有源晶振的供电电压通常为3.3V或5V，也有一些特殊应用需要1.8V或2.5V 的供电。

此外，还需要考虑晶振的频率稳定度、相位噪声、启动时间等指标。

有源晶振的内部电路设计不仅需要满足技术要求，还需要考虑成本和体积。

通常情况下，有源晶振的成本和体积都比较低，适合大规模应用。

为了降低成本和体积，可以采用集成化的设计，将晶体振荡器、放大器和反馈电路集成在一块芯片上。

有源晶振是一种能够自主产生电信号的晶体振荡器，它的内部电路设计非常精密。

通过合理选择晶体振荡器、放大器和反馈电路，可以实现稳定的振荡信号输出。

单片机的晶振电路在单片机的设计中，晶振电路是一个非常重要的部分。

晶振电路通常用于提供单片机的时钟信号，以保证单片机能够按照预定的频率运行。

本文将介绍晶振电路的基本原理和常见的应用。

一、晶振电路的基本原理晶振电路是由晶体振荡器、电容和电阻等元件组成的。

晶体振荡器是晶振电路的核心部分，它能够将外部的电压信号转换为机械振荡，从而产生稳定的时钟信号。

晶体振荡器通常由晶体谐振器和放大器组成。

晶体谐振器是晶振电路中的关键元件，它能够通过在晶体中引入机械振荡来产生稳定的频率。

晶体谐振器通常由晶体和外部的电容组成，其中晶体的材料和结构决定了它的谐振频率。

晶体谐振器的谐振频率通常在几十千赫兹到几百兆赫兹之间。

放大器是晶体振荡器中的另一个重要组成部分，它能够放大晶体振荡器产生的微弱信号，从而提供足够的输出功率。

放大器通常采用晶体管或场效应管等元件实现。

二、晶振电路的工作原理晶振电路的工作原理可以分为两个阶段：启动阶段和稳定阶段。

在启动阶段，晶振电路需要一些时间来建立起稳定的振荡。

当电源通电后，晶体振荡器开始工作，并产生微弱的振荡信号。

放大器将这个微弱信号放大，并经过反馈电路的作用，使振荡信号逐渐增强。

当振荡信号达到一定的幅值之后，晶体谐振器开始工作，并产生稳定的时钟信号。

在稳定阶段，晶振电路能够以恒定的频率和幅值振荡。

晶体谐振器在外加电场的作用下，通过晶体的压电效应产生机械振荡。

这个机械振荡通过放大器放大后，再次反馈给晶体谐振器，从而保持振荡的稳定性。

三、晶振电路的应用晶振电路在单片机中有着广泛的应用。

它不仅可以提供单片机的时钟信号，还可以用于串行通信、定时测量和数据同步等功能。

在串行通信中，晶振电路可以提供精确的时钟信号，以确保数据的传输准确无误。

在定时测量中，晶振电路可以提供稳定的时钟信号，以实现对时间的精确测量。

在数据同步中，晶振电路可以提供同步的时钟信号，以确保数据的同步传输。

晶振电路还广泛应用于计算机、通信设备、仪器仪表等领域。

晶振的应用电路原理图1. 晶振的基本原理晶振是一种通过压电效应产生机械振动并将其转换为电信号的器件。

它由一个压电晶体和其中的振荡电路组成。

当施加外部电场时，压电晶体会产生机械振动，这个振动会被感应电路转换为电信号。

这样就形成了一个可控频率的电信号源。

2. 晶振的主要特点•稳定性高：晶振的频率稳定性非常高，可控制在几个十分之一的范围内。

•可调谐性强：可以通过改变施加在晶振上的电场来实现频率的调整。

•占用空间小：晶振的尺寸通常很小，适合集成在电子设备中。

3. 晶振的应用领域晶振广泛应用于各种电子设备中，其中包括但不限于： - 通信设备：晶振常被用作时钟信号源，用于同步数据传输。

- 微处理器和微控制器：晶振用于提供主频信号，控制CPU的运行速度。

- 音频设备：晶振用于提供精确的时基信号，用于音频数字转换等应用。

- 电源管理：晶振用于提供时钟信号，控制电源管理电路的运行。

4. 晶振应用电路的原理图以下是一个晶振应用电路的基本原理图：晶振应用电路原理图：===========================_______| |VIN ---| || ||_______||-----| |--- -----| | | || R | | C || | | |--- -----| |-----|VOUT===========================•VIN：输入电压，用于提供晶振所需的电场。

•VIN和晶振之间的线条表示数据传输和电场耦合。

•VOUT：输出电压，表示晶振振动产生的电信号。

•R：电阻，用于控制晶振的振荡频率。

•C：电容，用于滤波和稳定晶振的输出信号。

5. 晶振应用电路的工作原理晶振应用电路的工作原理如下： 1. 输入电压VIN施加在晶振上，产生电场。

2. 电场作用下，晶体产生机械振动。

3. 振动信号被感应电路转换为电信号，输出为VOUT。

4. 输出电压VOUT经过电阻R和电容C的滤波和稳定处理，得到稳定的振荡信号。

晶振电路中，在2个24pf的起振电容的接地端之间串上一个1M欧姆的电阻有什么作用？应该是反馈作用，稳定振荡效果匹配电容-----负载电容是指晶振要正常震荡所需要的电容。

一般外接电容，是为了使晶振两端的等效电容等于或接近负载电容。

要求高的场合还要考虑ic输入端的对地电容。

一般晶振两端所接电容是所要求的负载电容的两倍。

这样并联起来就接近负载电容了。

负载电容是指在电路中跨接晶体两端的总的外界有效电容。

他是一个测试条件，也是一个使用条件。

应用时一般在给出负载电容值附近调整可以得到精确频率。

此电容的大小主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻。

3．一般情况下，增大负载电容会使振荡频率下降，而减小负载电容会使振荡频率升高4．负载电容是指晶振的两条引线连接IC块内部及外部所有有效电容之和，可看作晶振片在电路中串接电容。

负载频率不同决定振荡器的振荡频率不同。

标称频率相同的晶振，负载电容不一定相同。

因为石英晶体振荡器有两个谐振频率，一个是串联揩振晶振的低负载电容晶振：另一个为并联揩振晶振的高负载电容晶振。

所以，标称频率相同的晶振互换时还必须要求负载电容一至，不能冒然互换，否则会造成电器工作不正常。

晶振旁的电阻（并联与串联）一份电路在其输出端串接了一个22K的电阻，在其输出端和输入端之间接了一个10M的电阻，这是由于连接晶振的芯片端内部是一个线性运算放大器，将输入进行反向180度输出，晶振处的负载电容电阻组成的网络提供另外180度的相移，整个环路的相移360度，满足振荡的相位条件，同时还要求闭环增益大于等于1，晶体才正常工作。

晶振输入输出连接的电阻作用是产生负反馈，保证放大器工作在高增益的线性区，一般在M 欧级，输出端的电阻与负载电容组成网络，提供180度相移，同时起到限流的作用，防止反向器输出对晶振过驱动，损坏晶振。

和晶振串联的电阻常用来预防晶振被过分驱动。

晶振过分驱动的后果是将逐渐损耗减少晶振的接触电镀，这将引起频率的上升，并导致晶振的早期失效，又可以讲drive level调整用。

有源晶振的电路设计有源晶振是电路设计中常用的元件之一，它能够提供稳定的时钟信号，保证电路的正常运行。

在本文中，我们将深入探讨有源晶振的电路设计原理和应用。

让我们来了解一下有源晶振的基本原理。

有源晶振由振荡器和放大器两部分组成。

振荡器负责产生高频信号，而放大器则负责放大振荡器输出的信号，使其能够驱动后续的电路。

在电路设计中，有源晶振常被用于时钟信号的产生。

时钟信号在数字电路中起着至关重要的作用，它可以控制各个元件的工作节奏，保证电路的同步运行。

有源晶振的优势在于其稳定性高，频率准确，能够提供精确的时钟信号。

有源晶振的电路设计需要考虑多个因素。

首先是振荡器的选取。

振荡器的选取应根据具体的设计要求来确定，包括频率范围、稳定性要求等。

一般来说，有源晶振的频率范围较广，可覆盖从几千赫兹到几百兆赫兹的范围。

其次是放大器的设计。

放大器的设计要保证能够将振荡器输出的信号放大到足够的幅度，以满足后续电路的工作要求。

放大器的设计可以采用多种方案，如单管放大、差分放大等。

有源晶振的电路设计还需要考虑电源的稳定性。

电源的稳定性直接影响到有源晶振的工作性能。

为了保证电源的稳定性，可以采用稳压电源或者滤波电路等方法。

在实际应用中，有源晶振的电路设计有很多种场景。

例如，在计算机主板中，有源晶振被用于提供CPU的时钟信号，保证计算机的正常工作。

在无线通信领域，有源晶振被用于产生射频信号，实现无线信号的调制和解调。

有源晶振是电路设计中不可或缺的元件之一。

它能够提供稳定的时钟信号，保证电路的正常运行。

在有源晶振的电路设计中，我们需要考虑振荡器的选取、放大器的设计以及电源的稳定性等因素。

有源晶振在计算机、通信等领域有着广泛的应用。

通过合理的电路设计，我们能够充分发挥有源晶振的作用，提高电路的性能和稳定性。

32.768无源换有源晶振设计电路1. 介绍32.768无源晶振和有源晶振在电子电路领域中，晶振是一种用于产生稳定频率的重要元件。

32.768kHz晶振是一种常见的低频晶振，它常被用于实时时钟、计时器等应用中。

根据其内部结构和工作原理，晶振可以分为无源晶振和有源晶振两种。

2. 32.768无源晶振的特点和工作原理32.768无源晶振是一种 passiver 晶振，它不包含内部的振荡电路，需要外部的振荡电路才能产生振荡信号。

它的特点是简单、成本低、功耗小，但稳定性较差，振荡频率容易受到外部环境和电路参数的影响。

3. 有源晶振的特点和工作原理有源晶振是一种包含内部振荡电路的晶振，它可以独立产生振荡信号，不依赖外部电路。

有源晶振的特点是稳定性高、抗干扰能力强，但成本和功耗通常比无源晶振要高一些。

4. 为何要设计32.768无源换有源晶振电路尽管32.768无源晶振成本低、功耗小，但在一些对稳定性要求较高的应用中，如实时时钟、计时器等，无源晶振的性能可能无法满足要求。

此时，可以考虑设计一种32.768无源换有源晶振电路，将无源晶振替换为有源晶振，以提高系统的稳定性和性能。

5. 32.768无源换有源晶振电路设计要点在设计32.768无源换有源晶振电路时，需要考虑以下要点：5.1 端口兼容性：无源晶振和有源晶振的引脚定义可能不同，需要确保替换后的晶振能够正确连接到原有的电路中。

5.2 振荡电路设计：有源晶振通常需要配合外部的振荡电路，设计时需要考虑振荡电路的参数选择和布局。

5.3 电源管理：有源晶振通常需要外部供电，因此需要考虑电源管理电路的设计和稳定性。

5.4 抗干扰能力：有源晶振的抗干扰能力一般较强，但在实际设计中仍需要考虑电磁干扰和电源干扰等因素。

6. 32.768无源换有源晶振电路设计实例以实时时钟电路为例，介绍一种32.768无源换有源晶振电路的设计实例：6.1 确定替换晶振：首先选择一款性能稳定的32.768有源晶振，确认其引脚定义和电气特性。

数字电子钟逻辑电路设计数字电子钟是一种应用广泛的数字化产品，它不仅方便准确地显示时间，还具备功能丰富、外观美观等优点。

本文将介绍数字电子钟的逻辑电路设计，包括时钟信号输入模块、计数模块、显示模块以及设置功能模块等方面。

一、时钟信号输入模块时钟信号输入模块是数字电子钟的核心模块之一，它负责提供准确的时钟信号供其他模块使用。

在设计时钟信号输入模块时，我们可以采用晶振作为时钟源，通过将晶振输出的脉冲信号进行适当的处理，得到精确的时钟信号。

具体而言，我们可以通过使用频率分频电路，将晶振输出的高频脉冲信号分频成我们需要的低频时钟信号。

这样能够降低电路的复杂度，提高系统的稳定性和可靠性。

二、计数模块计数模块是实现数字电子钟时间计数功能的核心模块。

在设计计数模块时，我们可以采用分秒计数和时分计数两种方式。

对于分秒计数，我们可以使用两个计数器分别表示分钟和秒钟，当秒钟计数到59时，分钟计数器加1，同时秒钟计数器清零，从而实现分秒的连续计数。

对于时分计数，我们可以使用两个计数器分别表示小时和分钟，同样采用类似的逻辑实现。

当分钟计数到59时，小时计数器加1，同时分钟计数器清零，从而实现时分的连续计数。

三、显示模块显示模块是数字电子钟的重要组成部分，它负责将计数模块得到的时间信息以合适的形式显示出来。

在设计显示模块时，我们可以采用数码管来显示时间信息。

数码管是一种方便实用的数字显示元件，它可根据控制信号显示0至9的数字。

我们可以通过将计数器输出的二进制信号转换为对应的数码管控制信号，从而实现时间的数字显示。

四、设置功能模块设置功能模块是数字电子钟的附加功能之一，它可以实现时间的设置和调整。

在设计设置功能模块时，我们可以引入按钮和开关等输入元件，通过对输入元件状态的检测和判断，实现时间的设置和调整。

具体而言，我们可以设计一个按钮矩阵用于选择要设置的时间单位（例如时、分、秒），再通过加减按钮来实现时间数值的单步增减操作。

单片机晶振电路原理及作用_单片机晶振电路设计在电子学上，通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”（如有源音箱、有源滤波器等），而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。

电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。

无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为crystal（晶体），而有源晶振则叫做oscillator（振荡器）。

无源晶振是有2个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振有4只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较大。

有源晶振有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。

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，而且价格高。

有源晶振是右石英晶体组成的,石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。

当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时，机械振动的幅度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。

压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。

图3是一个串联型振荡器，晶体管T1和T2构成的两级放大器，石英晶体XT与电容C2构成LC 电路。

在这个电路中，石英晶体相当于一个电感，C2为可变电容器，调节其容量即可使电路进入谐振状态。

该振荡器供电电压为5V，输出波形为方波。

单片机的内部时钟与外部时钟单片机有内部时钟方式和外部时钟方式两种：（1）单片机的XTAL1和XTAL2内部有一片内振荡器结构，但仍需要在XTAL1和XTAL2两端连接一个晶振和两个电容才能组成时钟电路，这种使用晶振配合产生信号的方法是内部时钟方式；（2）单片机还可以工作在外部时钟方式下，外部时钟方式较为简单，可直接向单片机XTAL1引脚输入时钟信号方波，而XTAL2管脚悬空。

晶振外围电路设计晶振是一种常见的电子元件，用于提供计算机和其他电子设备的时钟信号。

晶振外围电路设计是其中的重要环节，好的设计可以提高时钟信号的质量和稳定性。

本文将从几个方面介绍晶振外围电路设计的注意事项。

一、晶振的选择在进行晶振外围电路设计之前，需要先选择合适的晶振。

晶振的主要参数有频率、负载电容和精度。

在选择晶振时要考虑使用场景、所需精度等因素，同时也要考虑晶振的负载电容是否匹配。

一般来说，晶振的工作频率应该在正常工作频率的两倍左右，这样可以增加晶振的稳定性。

二、负载电容的选择晶振的负载电容是指晶振两端的电容，一般需要使用两个电容器分别连接到晶振的两端。

负载电容可以影响晶振的稳定性和频率精度，负载电容过大会降低晶振的频率，导致电路运行不正常，负载电容过小则会降低晶振的稳定性。

选择适当的负载电容可以使晶振的频率和稳定性达到最优状态。

三、地电位设计地电位设计也是晶振外围电路设计中的重要环节。

晶振外围电路中所有的地都应该连接到同一个地点，以确保信号的稳定性，并避免地电位干扰。

一般来说，建议将晶振的两端以及另外的一些关键信号线连接到同一个地点。

四、降噪电路设计晶振外围电路中还需要设置一些降噪电路，以消除电路中可能产生的干扰和噪音。

其中，滤波器是一种最常用的降噪电路，它可以通过使用电感电容滤波器、低通滤波器来滤除信号中的高频噪音。

五、选用合适的元器件在晶振外围电路设计中，选择合适的元器件也是至关重要的。

例如，为了保证电路的稳定性，可以选择高精度电容，这样可以避免因电容器质量问题引起的稳定性变差。

此外，应该使用高品质的电感、电阻、二极管等元器件，以确保电路的稳定性和可靠性。

综上所述，晶振外围电路设计需要结合晶振参数、负载电容、地电位设计、降噪电路、元器件选择等多个因素，仔细设计合理的电路才能有效提高时钟信号的质量和稳定性。

时钟电路工作原理
时钟电路是一种能够产生固定时间间隔信号或频率信号的电路。

它通常基于晶体振荡器的原理工作，晶体振荡器是一种能够稳定振荡的电路。

时钟电路的主要组成部分包括晶体振荡器、频率分频器和计数器。

晶体振荡器负责产生一个高频率的正弦波信号，然后通过频率分频器将其分频为需要的信号。

计数器会根据分频器输出的信号进行计数，并在达到设定的计数值时产生一个输出脉冲。

这个输出脉冲就是时钟信号。

在时钟电路中，晶体振荡器起到稳定振荡的作用。

晶体振荡器中通常采用石英晶体，它能够通过压电效应将电能转化为机械振动，并通过共振回路使得振动稳定下来。

晶体振荡器的频率由晶体的物理特性决定，因此具有很高的稳定性和精度。

频率分频器的作用是将晶体振荡器产生的高频率信号分频为需要的低频率信号。

它通常采用一系列的分频器级联起来，每个分频器都会将输入信号的频率减半。

通过反复分频，最终可以得到所需的时钟频率。

计数器根据分频器输出的信号进行计数，并在达到设定的计数值时产生一个输出脉冲。

计数值的设定可以通过电路设计来实现，例如使用可编程逻辑器件或开关来选择计数器的初始值。

输出脉冲可以用来驱动其他电路的工作，例如数字系统中的时序控制。

时钟电路广泛应用于各种领域，特别是数字电路和通信系统中。

它不仅可以提供稳定的时钟信号，还可以控制系统的时序和同步操作，确保各个模块之间的协调工作。

12MHz无源晶振EMC设计标准电路一、引言在现代电子设备中，无源晶振作为一种重要的时钟源，广泛应用于各种数字系统中。

而在12MHz频率下的无源晶振，由于其在各种数字电路中的重要性，对其EMC（电磁兼容）设计标准电路的要求也日益严格。

本文将在深入探讨12MHz无源晶振的基础上，通过反复提及指定的主题文字，展开对其EMC设计标准电路的全面评估和深度讨论。

二、无源晶振的基础知识1. 12MHz无源晶振的工作原理12MHz无源晶振是一种基于晶体振荡原理的被动元件，通过晶片的弹性使得晶片在电场的作用下产生振荡，从而提供12MHz的时钟信号。

其内部结构包括晶片、封装、引脚等部分。

12MHz无源晶振广泛用于数字系统的时钟源，如微处理器、微控制器、通讯设备等。

2. EMC设计标准的重要性EMC设计标准是为了保证电子设备在电磁环境中能够正常工作而设置的一系列规范。

在数字系统中，尤其是对于12MHz无源晶振这样的时钟源，EMC设计标准的重要性不言而喻。

良好的EMC设计可以有效地减小电磁辐射，避免互相干扰，保证设备的正常工作。

三、12MHz无源晶振EMC设计标准电路在设计12MHz无源晶振的EMC标准电路时，需要考虑以下几个关键因素：1. 地线设计在12MHz无源晶振的EMC设计中，地线设计是至关重要的。

合理的地线布局可以降低设备的电磁辐射，提高抗干扰能力。

建议通过地线网连接至地层，并采用大面积的地面平面。

应尽量避免在地面层上形成环形或长线路。

2. 电源滤波为了保证12MHz无源晶振的稳定工作，电源滤波是必不可少的。

通过在电源输入端加入适当的电容和电感，能够有效地滤除电源中的高频噪声，提高电路的抗干扰能力。

3. 硬件布局在12MHz无源晶振的EMC设计中，硬件布局也是需要重点考虑的因素。

信号线和电源线不应穿越较大的回路面积，尽量保持短、粗的走线规则，减小回路面积。

还要注意尽量减小地线回路的面积，避免形成环形。

四、个人观点和理解从以上内容可以看出，12MHz无源晶振的EMC设计标准电路在数字系统中的重要性不言而喻。