晶振作为数字电路中的一种振荡源,能够提供精确的时钟信号,确保芯片内部各模块的协调运行。在芯片的时序控制和数据处理过程中,晶振的作用非常关键。
因为晶振生成的时钟信号具有高精度、高稳定性、低噪声、瞬时启动等特点,所以广泛应用于各种数字及模拟电路的时序控制和频率稳定器中。
晶振在芯片上的安装位置通常有两种方式:内置和外置。内置的晶振通常与芯片一起封装在一个封装体内,不需要外接外部晶振,且更容易与其他电路模块集成;而外置的晶振则需要外部连接晶体振荡器,使用较为灵活。
对于外置的晶振,一般放置在靠近芯片的位置,而与芯片连接的引脚可以采用贴片式或插座式连接。其中,贴片式引脚连接要求精度比较高,一般需要采用高精工具进行制作和焊接;插座式引脚连接则相对应简单一些,直接按照引脚顺序插入即可。
在设计电路板时,晶振的布局也需要注意一些细节问题,以确保晶振稳定、工作正常。具体来说,主要有以下几点要点:
(1)尽量让晶振靠近芯片,缩短晶振引脚与芯片引脚之间的长度,减少噪声的干扰和损耗。
(2)晶振引脚的铺铜面积不宜过大,尤其是晶振的输入和输出引脚,应该缩短铺铜面积,避免晶振在输出时掉波和失真。
(3)在设计晶振布局时,应尽量避免干扰源的干扰,比如脉冲干扰和电磁干扰。一般来说,可以采用屏蔽罩或开关分离的方式来实现。
晶振在不同芯片中的位置可能存在差异,但大致可以分为以下两种情况:
(1)晶振直接与芯片封装在一起,不需要外接晶振,一般用于小容量存储器或类似芯片。
(2)晶振需要外部连接,一般通过铜圆或插座等方式连接到芯片引脚。此时,晶振和芯片之间通常需要布置适当的距离和铺铜区,以保证稳定性和信号质量。