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了解下有源晶体振荡器的第二个时间基准计算

来源：http://www.yijindz.com 作者：亿金电子 2019年09月11

晶振晶体应用广泛,小到儿童玩具,大到军事应用,所用到的晶振产品种类丰富,包括32.768K时钟晶体,TCXO温度补偿晶体振荡器,差分晶振,有源晶振,晶体滤波器,晶体谐振器等.为了更好的市场产品应用,了解其参数特性是一件较为重要的事情.下面亿金电子带大家了解下有源晶体振荡器的第二个时间基准计算.
下面的示意图说明了将石英晶体振荡器信号除以晶体频率,以获得精确的(0.01％)1秒时基.两个级联的12级计数器(CD4040)形成24级二进制计数器,并且将适当的位门控在一起以产生所需的除法.使用一些偶数倍的2的石英晶体是理想的,这样计数器的一级自动切换每秒,这消除了对NAND门和复位电路的需要,但是下面的电路说明使用的晶体不是2的偶数倍.所以需要额外的组件.
使用50Khz晶振时,当加起来50000的相应计数器位全部为高时,检测到50000的计数.这对应于位15(32768)+14(16384)+9(512)+8(256)+6(64)+4(16).位14和15是第二计数器的第3和第4级,位0是第一计数器(Q1,引脚9)的第一级.要使用100Khz晶体,每个位将向右移动一次,因此总数将为(65536+32768+1024+512+128+32=100,000).使用1Mhz晶体,需要以下位：

在1Mhz时,有源晶体振荡器电路中的330K电阻需要按比例减小到大约15K.当达到终端计数时,在NAND门之后的施密特触发器反相器级产生7μS复位脉冲.47K电阻和470皮法电容维持输出,使计数器可靠地复位为零.这在50Khz时不到一个时钟周期,并且不会引入错误,但在1MHz时会达到7个周期,这将导致计数器每秒丢失7微秒的时间.这不是一个错误(百万分之七),但它会存在.4040 CMOS计数器的最小复位脉冲宽度约为1.5uS,因此复位脉冲不能短得多.

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