无源晶振在电脑主板上起什么作用

ID:79827 · 发表于 2015-8-7 11:30

电脑主板一般都会有2-3个石英晶振，很多人都会问到主板上面的晶振到底是起到什么
作用，简单的说电脑主板的晶振是用来控制时间等应用的，计算机都有个计时电路，把它们称为计时器。
。计算机的计时器通常是一个精密加工过的石英晶体，石英晶体在其张力限度内以一
定的频率振荡，这种频率取决于晶体本身如何切割及其受到张力的大小。有两个寄存
器与每个石英晶振相关联，一个保持寄存器和一个计数器
。石英晶体的每次振荡使计数器减1。当计数器减为0时，产生一个中断，计数器从保持
计数器中重新装入初始值。这种方法使得对一个计时器进行编程，令其每秒产生60次中
断(或者以任何其它希望的频率产生中断)成为可能。每次中断称为一个时钟嘀嗒
。晶振在电气上可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的
二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低的频率为串
联谐振，较高的频率为并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的
接近，在这个极窄的频率范围内，晶振等效为一个电感，所以只要晶振的两端并联
上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中
就可以构成正弦波振荡电路，由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元
件的参数变化很大，这个振荡器的频率也不会有很大的变化。晶振有一个重要的参数
，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联电容，就可以得到晶振标称的谐
振频率。一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器（注意是放大器不是反相器）的
两端接入晶振，再有两个电容分别接到晶振的两端，每个电容的另一端再接到地，这
两个电容串联的容量值就应该等于负载电容，请注意一般IC的引脚都有等效输入电
容，这个不能忽略。一般的晶振的负载电容为15p或12.5p，如果再考虑元件引脚的
等效输入电容，则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。

ID:86753 · 发表于 2015-8-7 15:16

谢谢楼主分享！讲得很明白。
有个小问题：有源晶振是否可以不使用负载电容呢？

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