有源晶振在信號源中的核心作用及其周圍電路設(shè)計的重要性

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在構(gòu)建電子設(shè)備及通信系統(tǒng)設(shè)備的過程中，有源晶振作為信號源的核心，其周圍電路的結(jié)構(gòu)和設(shè)計對于系統(tǒng)能否充分發(fā)揮功能起著至關(guān)重要的作用。特別是在數(shù)字電路基板上，有源晶振需要以最高速度工作，因此周圍電路設(shè)計時必須高度重視噪音問題。

如何設(shè)計有源晶振周圍電路以降低噪音？

噪音主要來自三個方面：

1. 電源線噪音
2. 輸出線路噪音
3. 有源晶振內(nèi)部噪音

針對這些噪音源，我們可以采取以下降低噪音的對策：

1. 設(shè)置穩(wěn)定的電源線與接地線
2. 對電源噪音進(jìn)行過濾
3. 在基板上配置穩(wěn)定的輸出線路

具體建議方法如下：

1. 1. 穩(wěn)定的電源線與接地線?穩(wěn)定的電源線與接地線應(yīng)具有極小的阻抗，并在任何點上的電平相同。接地線作為電路的標(biāo)準(zhǔn)電平，需要保持穩(wěn)定。電路設(shè)計應(yīng)確保表面積大且無寬度變窄之處。在多層板中，電源線與接地線應(yīng)分別采用獨立的布線層，并在連接部分增大接觸面積，以保持高頻帶中的較小阻抗。
2. 電源線濾波?在電源線及接地線中設(shè)置濾波器，以防有源晶振的噪音流入電源線或接地線，或防止其他電路噪音通過電源線流入有源晶振。旁路電容器常用于去除噪音，它可以降低交流電源的阻抗，使電路穩(wěn)定工作，并吸收電源線中的噪音。選擇適宜常數(shù)的旁路電容器可以解決大多數(shù)噪音問題。電容器容量應(yīng)在0.01至0.1μF之間，并盡可能靠近有源晶振電源安裝，以減少寄生電感。
3. 穩(wěn)定的輸出線路?穩(wěn)定的輸出線路應(yīng)能準(zhǔn)確傳輸有源晶振輸出的波形，并盡可能減少噪音釋放。輸出線路設(shè)計應(yīng)去除不必要的信號，如過沖、下沖或反射波，并降低輸出線路作為天線釋放噪音的效率。連接串聯(lián)電阻、終端電阻、濾波器或進(jìn)行阻抗匹配都是減少輸出線路噪音的有效方法。

最后，介紹兩項減少噪音釋放的重要方法：

1. 縮短輸出線路：輸出線路是電路中最容易釋放噪音的部分。設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先考慮輸出線路部分，采用長度最短、無阻抗變動的最佳輸出線路圖案?？s短后的輸出線路布線的諧振頻率將變得更高，輸出的信號隨頻率增大而衰減，從而導(dǎo)致釋放的噪音減少。
2. 縮小電流環(huán)路：來自輸出線路的噪音釋放量與電流環(huán)路的大小成正比。因此，必須盡量縮短有源晶振和輸入元器件的輸出線路與接地線長度，并采用在輸出線路背面印制接地線的方法。

綜上所述，有源晶振周圍電路的適宜設(shè)計對于減少噪音至關(guān)重要。只要電路設(shè)計妥善適宜，即可避免噪音問題，從而充分發(fā)揮元器件本身所具有的性能。