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解析电子体系的震动电路

在嵌入式电子系统中的震荡电路通常采用有源晶振和无源晶振。有源晶振有着电路简单,频率准确但要消耗些能量的特点。无源晶振可以不适用外部电源,用电容或者电阻配合晶振产生所需频率的波形。还有一种是主从芯片

  在嵌入式电子体系中的震动电路一般选用有源晶振和无源晶振。有源晶振有着电路简略,频率精确但要耗费些能量的特色。无源晶振能够不适用外部电源,用电容或许电阻合作晶振发生所需频率的波形。还有一种是主从芯片合作运用,主芯片一个管脚运用守时计数器发生从芯片所需求的频率波形,从芯片由此开端作业。

  在用示波器测验频率较高的(10MHz)以上的方波时,假如示波器探头的底线较长,引起地线电感成分较大,然后导致容易发生谐振,调查的成果为波形有许多振铃现象。这时无妨将接地引线变短而且挨近测验点和测验探头。

  在电子产品的EMC/EMI测验中,常常会由于晶振电路的问题导致测验不经过。这时需求选用示波器观测下波形的图画,一般会有振铃和过冲的发生,那么一个简略的解决方案便是在振源和波形接纳端串联一个铁氧磁珠,假如还不满意测验要求,可并联一小电容接地,以此减小寄生震动,使震动波形变钝。当波形作用不是很好,或许波形频率更高,那么能够在串联一10几到200欧的阻尼电阻进行波形的批改,如下图所示。

  在调试模仿电路时,特别是调试运放电路时,假如一不小心使电路参数到达了震动条件,那么这个电路就震动起来。振荡电路有RC和LC之分,有着较为显着的差异。RC震动电路应用在频率不高的场所,而LC震动电路所发生的频率较高。LC震动电路规划比较费事,低频规模运用的RC震动电流,高频震动电路运用LC振荡器。由于振荡电路一般设置为0°开端,360°中止。因而LC震动电路不能像RC电路那样修正L或许C来改动频率。

  首要看一下经典的RC震动电路:

  该电路经过对C1的充电放电到达震动的意图,震动频率为f=1/RC,在实践电路中,由于IC芯片的输入电容的影响,取得的频率会比核算的变小,假如再考虑导线中的杂散电容,电容选取100pF比较牢靠。

  还需留意,TTL施密特电路的阈值电压比CMOS的电压低,引起了电容两头电压压差较大;TTL逻辑IC端口的低输入阻抗原因,形成端口电流较大,电阻需求kΩ等级的,以此来满意IC芯片的输出电流特性。

  最常用的RC震动电路为555震动电路,典型电路如下

  经过调整R1、 R2和C1来调整占空比和波形频率(由于555芯片内部集成比较器,经过比较2/3vcc和1/3vcc来完结占空比的调整)。由于555守时器具有输出电流大,规划比较快捷,操控调理便利,因而多应用在儿童玩具等消费类电子上。

  高频震动电路中多运用LC元件和晶体管的组合,在实践的电路规划中,一般运用次级线圈作为反应,并得当匝比最佳时,然后确保电路的稳定性。

  比方下面电路,运用三极管的正反应特性,充分运用LC的震动特性规划出一个自激震动的电路,仿真成果如图。

  如上图所示,在和谐电路中心设有抽头,增加了次级线圈,便于规划的多样性。别的,若完成高Q值得LC和谐回路,只用一个晶体管的电路也能以波形失真小的信号进行震动。

  需求留意的是,LC震动电路应用在超声波振荡器,高频挨近开关和无线接纳机等的震动电路中,应用在震动频率稳定度要求不高的场合。

  研讨过嵌入式ARM体系的对PLL应该有形象,不管是STM32或许cotex系列,都选用外部晶振,经过不同的PLL途径进行各个模块频率的组成,究其原因便是由于嵌入式体系对震动电路精度要求较高,选用高精度晶振的震动方式。

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