无源晶振和有源晶振的区别

其实呢,CL、CLK、Crystal、EXT、GND、IN、MCU、MH、MHz、OE、OSC、OUT、Oscillator、RTC、VDD这些专业词,都可以用大白话来说,听着更顺口。咱们还是从原理和接口说起。这玩意儿叫时钟系统,是MCU能稳当运行的命根子,而晶振又是这个时钟的大心脏。它分两种,一种是无源的Crystal,另一种是有源的Oscillator。 先聊无源晶振吧,它是个纯被动家伙,肚子里没藏着电路,全靠那块石英晶体自己振起来。这时候就得靠MCU里头的OSC帮忙推一把才能转。输出的还是那种正玄波呢。引脚一般就2个,没啥方向,连电源脚都没有,只连两个地。接线直接插在MCU的OSC_IN(就是那个XI)和OSC_OUT(也就是XO)的引脚上就行了。外边还得给它配上两个负载电容CL接地,这电容得跟晶振说的那个负载参数对上号,不然负性阻抗太小就振不起来或者跑调。 它之所以省电又便宜,全赖MCU自己内部的反相器和反馈电阻把那个振荡回路凑齐了。没这两个内部电路,无源晶振自己也玩不转。虽然成本低、功耗小、电路简洁还通杀大多数通用MCU,但缺点也挺明显:抗干扰差、起速慢、频率稳不稳全看旁边的布线和那两个电容配得好不好。一般也就对付8MHz、12MHz、16MHz这种中低频场景或者32.768kHz的RTC时钟吧。 再来看看有源晶振,这就高级多了。它本身就是个集成化的主动器件,石英晶体、振荡电路、放大电路、稳压电路全装在一块了。插上电就能自己干活输出标准电平时钟信号,根本不用管MCU内部那套玩意儿。 它的引脚一般是4个:OE、GND、OUT、VDD。接线特别简单,OUT脚直接怼进MCU的CLK_IN或者EXT_CLK这两个外部时钟输入口就行了。外围也就加个简单的电源滤波电路就行,电路看着特简洁。 有源晶振不用依赖MCU的内部电路直接干活,稳定性那是没得说。因为自带稳压和放大电路,抗干扰能力强多了,温度稳定性和频率精度都比无源的强不少。它能跑的高频段也宽(10MHz到100MHz以上),适合高速MCU、射频还有高精度计时这种场面。 不过它也有短板:必须独立供电(VDD),功耗比无源的大(因为带了放大电路),成本自然也高一些。 至于怎么用这俩东西啊?用无源的得开启MCU内部振荡器模式;用有源的就得把MCU配置成外部时钟输入模式才行。总结一下啊:无源晶振是靠MCU内部的电路来实现低成本、低功耗的供电的;有源晶振则是独立工作,用它的高稳定性和高频特性去满足高端需求。 说到底它们俩跟MCU扯上关系的核心就一句话:“到底用不用内部振荡电路”。 设计的时候咱就得看钱包(成本)、看电耗(功耗)、看稳不稳(稳定性)、看速度够不够快(频率),综合着选最合适的那个保障系统稳稳当当运行就行了。