中心議題：

• 矽振蕩器與晶體或陶瓷諧振器的比較
• 矽振蕩器的應用實例

解決方案：

• 有獨特的內部RC時間常數
• 沒有裸露在外的高阻抗節點
• 不需要附加定時元件

對於大多數微控製器的時鍾要求而言，矽振蕩器是一種簡單而有效的解決方案。與晶體和陶瓷諧振器不同的是

，矽定時器件對於振動
、衝擊和電磁幹擾(EMI不敏感。此外，矽振蕩器不需要精心匹配定時元件或嚴格的電路板布線。

在實際應用中
，除了一些環境因素外
，時鍾源的選擇標準通常依據四個基本條件：精度、供電電壓、尺寸和噪聲。精度需求通常取決於特定應用所采用的通信標準。例如
，高速USB需要±0.25%的總體時鍾精度。相比之下
，無需外部通信的係統可能隻需5%、10%、甚至20%的時鍾源精度便能很好地工作。

矽振蕩器與晶體或陶瓷諧振器的比較

微控製器時鍾的供電電壓典型範圍是1V至5.5V，而矽振蕩器典型的供電電壓範圍為2.4V至5.5V。

時鍾噪聲受許多因素的影響，包括放大器的噪聲、電源噪聲、線路板布線、以及振蕩元件固有的噪聲抑製特性等(或品質因數“Q”）。晶體的Q值很高，一般而言產生的噪聲最小，特別適合用於要求低基帶噪聲的係統中，例如音頻CODEC。

然(ran)而(er)，矽(gui)振(zhen)蕩(dang)器(qi)占(zhan)據(ju)的(de)空(kong)間(jian)最(zui)小(xiao)
，而(er)且(qie)不(bu)需(xu)要(yao)附(fu)加(jia)的(de)定(ding)時(shi)元(yuan)件(jian)。對(dui)於(yu)大(da)多(duo)數(shu)矽(gui)振(zhen)蕩(dang)器(qi)來(lai)說(shuo)
，所(suo)需(xu)的(de)外(wai)部(bu)元(yuan)件(jian)通(tong)常(chang)隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)電(dian)源(yuan)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)。

皮爾斯振蕩器

晶jing體ti和he陶tao瓷ci諧xie振zhen器qi大da多duo被bei用yong在zai皮pi爾er斯si振zhen蕩dang器qi中zhong
，其qi中zhong晶jing體ti或huo諧xie振zhen器qi作zuo為wei調tiao諧xie元yuan件jian用yong在zai反fan相xiang放fang大da器qi的de反fan饋kui中zhong。為wei了le使shi電dian路lu穩wen定ding
，需xu要yao另ling加jia電dian容rong和he電dian阻zu來lai進jin行xing相xiang移yi補bu償chang和he增zeng益yi控kong製zhi。此ci外wai，還hai須xu用yong電dian阻zu提ti供gong一yi定ding的de阻zu尼ni，以yi防fang過guo驅qu動dong造zao成cheng晶jing體ti或huo諧xie振zhen器qi永yong久jiu損sun壞huai。

圖1給出了兩個皮爾斯振蕩器的實例。圖1a是一個典型的晶體振蕩電路，使用外部電容和電阻。圖1b則是一個基於三端陶瓷諧振器的皮爾斯振蕩器
，陶瓷諧振器中集成了補償電容。這些設計中的每一個元件的值與工作頻率
、供電電壓
、反相器的類型
、元件類型(晶體或諧振器)以及製造商有關。


圖1.采用晶體和三端陶瓷諧振器的皮爾斯振蕩器

皮爾斯振蕩器最常見的實現方法是用一個CMOS非門做為放大器。雖然這種方案的穩定性和功耗性能通常比不上基於晶體管的振蕩器，但是，基於CMOS反fan相xiang器qi的de電dian路lu比bi較jiao簡jian單dan，而er且qie在zai許xu多duo情qing況kuang下xia非fei常chang實shi用yong。帶dai緩huan衝chong和he無wu緩huan衝chong反fan相xiang器qi都dou能neng用yong於yu放fang大da元yuan件jian
，其qi中zhong首shou選xuan無wu緩huan衝chong的de反fan相xiang器qi，因yin為wei它ta們men工gong作zuo得de更geng穩wen定ding，雖sui然ran也ye伴ban隨sui著zhe功gong耗hao的de增zeng加jia。無wu緩huan衝chong門men沒mei有you強qiang大da的de輸shu出chu級ji，所suo以yi要yao驅qu動dong電dian路lu板ban上shang的de長chang走zou線xian時shi必bi須xu使shi用yong標biao準zhun反fan相xiang器qi加jia以yi緩huan衝chong。
[page]
矽振蕩器的優點

矽振蕩器，這種完全集成的振蕩元件是最簡單的時鍾源。這些器件可產生規定頻率的方波
，可直接送入微控製器(µC)的時鍾輸入。矽振蕩器並不依賴於機械共振特性來獲得振蕩頻率
，而是基於一個內部的RC時shi間jian常chang數shu。這zhe樣yang的de設she計ji使shi矽gui器qi件jian對dui於yu外wai部bu機ji械xie作zuo用yong不bu敏min感gan。而er且qie，與yu傳chuan統tong振zhen蕩dang器qi不bu同tong的de是shi，沒mei有you裸luo露lu在zai外wai的de高gao阻zu抗kang節jie點dian
，這zhe樣yang使shi矽gui振zhen蕩dang器qi可ke以yi承cheng受shou更geng大da的de濕shi度du和heEMI影響。

矽振蕩器的應用

如果用矽振蕩器代替晶體或陶瓷諧振器，首先可以去掉和振蕩電路相關的所有元件。這通常包括一到兩個電阻和兩個電容(如果它們未被包含在諧振器封裝內）。振蕩器可以安裝在適當的位置
，然後將其時鍾輸出引到微控製器(µC)時鍾輸入(OSC1)引腳。振蕩器的電源應該來自於驅動µC時鍾輸入電路的電源。

圖2和圖3給出了這種設計的一個實例
，其中顯示的是用於MC68HC908µC的振蕩電路。圖2為推薦電路，三端陶瓷諧振器。

圖3為采用矽振蕩器的電路，本例采用MAX7375，SC70封裝，包括引腳在內的外形尺寸僅為2.0mmx2.1mm。


圖2.MC68HC908µC采用基於三端諧振器的振蕩器

圖3.MC68HC908µC采用MAX7375矽振蕩器

guizhendangqizaidianlubanshangdebujutongchangmeiyouhengaodeyaoqiu，yinweizhezhongqijianshuchudeshidizukangfangbo
，tanenggouzaidianlubanshangchuansongzugoudejuli，qiewuxugulvqitaxinhaoduitadeganrao。guizhendangqinenggouqudongduogeqijian。herenheqitagaosuxinhaoyiyang，guizhendangqideshizhongshuchuzaiqudongchangdaoxianshihuichanshengdiancifushe。kaojinshizhongfashengqideyinjiao，zaimeilushizhongxinhaoshangchuanlianyigedianzukeyijiangdizhezhongfushe。rutu4所示，MAX7375驅動兩路時鍾電路時，每條時鍾線上都串入了一個電阻。


圖4.串聯電阻減小電磁輻射