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    晶振到芯片的距離為何越近越好?

    要想理清這一點,需要首先了解晶振的工作原理,及對芯片的作用。

     

    我們都知道,晶振是被動電子元器件,只有在足夠電激勵條件下,內置石英晶片才會發生機械振動,基本步驟如下:

    1、晶振受到足夠激勵功率發生固有頻率的機械振動。

    2、在該機械振動所產生的機械力(壓力或拉力)作用下,石英晶片的兩端會產生電荷,并形成電流。

    3、該電流會反饋給電路。

    4、電路把接收到的該反饋進行信號放大。

    5、電路利用該放大后的電信號來再次激勵晶振進行機械振動。

    6、晶振再將自身晶片振動產生的電流反饋給電路,如此循環。

    7、當電路中的激勵電信號和晶振標稱頻率相同時,電路就會輸出信號強大、頻率穩定的正弦波。

    8、整形電路再將正弦波變成方波送到數字電路中供IC使用。

     

    基于晶振的輸出能力很微弱,它僅僅能夠輸出以毫瓦為單位的電能量。在 IC(集成電路) 內部,需要通過放大器將這個信號放大幾百倍甚至上千倍才能滿足電路的正常需求。晶振和 IC之間通常以一段導線或數段導線連接,根據電磁感應原理,導線在垂直方向切割磁力線時會產生電流,因此導線越長,產生的電流越強。

     

    現實中,其實磁力線并不常見,但電磁波卻像幽靈一樣無處不存,它是一種看不見摸不著的能量載體:例如:基站、藍牙設備、無線網絡、手機通訊等。晶振和IC之間的連線到達一定長度就變成了接收天線,連線越長,接收的信號就越強,產生的電能量就越強,然而一旦它接收到的電信號強度接近或超過晶振產生的信號強度時,因受到干擾,IC內的放大電路輸出的將不再是固定頻率的方波,而是無比雜亂的信號,這導致數字電路無法同步工作而功能性癱瘓。

     

    由此可見,在設計PCB布線時,晶振到芯片的距離需要盡量縮短。為了避免系統中最嚴重的電磁干擾(EMI:Electromagnetic Interference),晶振必須盡量靠近所屬IC。

     

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