晶體振蕩器的時鐘源可分為兩類:基于機(jī)械諧振器件的時鐘源,如晶體振蕩器、陶瓷諧振通道、RC(電阻、電容)振蕩器。一種是皮爾斯振蕩器結(jié)構(gòu),適用于晶體振蕩器和陶瓷諧振通道。另一個是一個簡單的離散RC振蕩器。基于晶體和陶瓷諧振通道的振蕩器通常具有很高的初始精度和較低的溫度系數(shù)。RC振蕩器啟動速度快,成本低,但在整個溫度和工作電源電壓范圍內(nèi),其精度通常較差,且會在額定輸出頻率的5%~50%范圍內(nèi)變化。然而,其性能受到環(huán)境條件和電路元件選擇的影響。應(yīng)重視元器件的選擇和電路板的布置。在實際應(yīng)用中,必須根據(jù)具體的邏輯序列對陶瓷諧振通道和相應(yīng)的負(fù)載電容進(jìn)行優(yōu)化。高Q值晶體振蕩器對放大器的選擇不敏感,但過驅(qū)動時容易產(chǎn)生頻率漂移(甚至損壞)。影響振蕩器工作的環(huán)境因素有電磁干擾(EMI)、機(jī)械振動和沖擊、濕度和溫度。這些因素將增加輸出頻率的變化,增加不穩(wěn)定性,并在某些情況下,導(dǎo)致振蕩器停止。
使用晶體振蕩器可以避免上述大多數(shù)問題。這些模塊都有自己的振蕩器,提供低電阻方波輸出,并能保證在一定條件下工作。**常用的兩種類型是晶體振蕩器模塊和集成RC振蕩器(硅振蕩器)。晶體振蕩器模塊提供與離散晶體振蕩器相同的精度。硅振蕩器的精度高于分立RC振蕩器。在大多數(shù)情況下,它可以提供與陶瓷諧振道相同的精度。選擇振蕩器時還應(yīng)考慮功耗。離散振蕩器的功耗主要由反饋放大器的電源電流和電路中的電容值決定。CMOS放大器的功耗與工作頻率成正比,可用功耗電容表示。例如,hc04逆變門電路的功耗電容為90pf。在4MHz和5V電源下工作時,相當(dāng)于1.8Ma電源電流。整個電源的電流為2.2ma,晶體負(fù)載電容為20pF。