PIC芯片晶振设计
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文章摘要:表1:振荡器类型选择 F0SC1F0SC0振荡方式00低功耗振荡LP(Low Power)01标准晶体振荡XT(Crystal/Resonator)10高速晶体振荡HS(High Speed)11阻容振荡RC(Resistor/CaPACitor常见问题分析1:如何选择晶体? 对于一个高可靠性的系统设计,晶体的选择非常重要,尤其设计带有睡眠唤醒(往往用低电压以求低功耗)的系统。这是因为低供电电压使提供给晶体的激励功率减少,造成晶体起振很慢或根本就不能起振。这一现象在上电复位时并不特别明显,原因时上电时电路有足够的扰动,很容易建立振荡。在睡眠唤醒时,电路的扰动要比上电时小得多,起振变得很
PIC芯片晶振设计,标签:电子元件,http://www.88dzw.com表1:振荡器类型选择
F0SC1
F0SC0
振荡方式
0
0
低功耗振荡LP(Low Power)
0
1
标准晶体振荡XT(Crystal/Resonator)
1
0
高速晶体振荡HS(High Speed)
1
1
阻容振荡RC(Resistor/CaPACitor
常见问题分析
1:如何选择晶体?
对于一个高可靠性的系统设计,晶体的选择非常重要,尤其设计带有睡眠唤醒(往往用低电压以求低功耗)的系统。这是因为低供电电压使提供给晶体的激励功率减少,造成晶体起振很慢或根本就不能起振。这一现象在上电复位时并不特别明显,原因时上电时电路有足够的扰动,很容易建立振荡。在睡眠唤醒时,电路的扰动要比上电时小得多,起振变得很不容易。在振荡回路中,晶体既不能过激励(容易振到高次谐波上)也不能欠激励(不容易起振)。晶体的选择至少必须考虑:谐振频点,负载电容,激励功率,温度特性,长期稳定性。
2:如何判断晶振是否被过分驱动?
电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升。可用一台示波器检测OSC输出脚,如果检测一非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要,则晶振未被过分驱动;相反,如果正弦波形的波峰,波谷两端被削平,而使波形成为方形,则晶振被过分驱动。这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动。判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻,从0开始慢慢调高,一直到正弦波不再被削平为止。通过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。
外部晶体振荡器电路:
PIC芯片可以使用已集成在片内的振荡器,亦可使用由TTL门电路构成的简单振荡器电路。当外接振荡器时,外部振荡信号)仅限于HS。XT。LP)从OSC1端输入,OSC2端开路。
图2所示的是典型的外部并行谐振振荡电路,应用晶体的基频来设计。74AS04反相器以来实现振荡器所需的180°相移,4.7KΩ的电阻用来提供负反馈给反相器,10KΩ的电位器用来提供偏压,从而使反相器74AS04工作在线性范围内。
3:如何选择电容C1,C2?
(1):因为每一种晶振都有各自的特性,所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。(2):在许可范围内,C1,C2值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定,但将会增加起振时间。(3):应使C2值大于C1值,这样可使上电时,加快晶振起振。
图2
图3
图4
RC振荡:
RC振荡适合于对时间精度要求不高的低成本应用。RC振荡频率随着电源电压VDD,RC值及工作环境温度的变化而变化。同时由于工艺参数的差异,对不同芯片其振荡器频率将不同。另外,当外接电容C
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