愛伊米

晶振為什麼不封裝進晶片內部?

有一些電子裝置需要頻率高度穩定的交流訊號,而LC振盪器穩定性較差,頻率容易漂移(即產生的交流訊號頻率容易變化)。

在振盪器中採用一個特殊的元件——石英晶體,可以產生高度穩定的訊號,這種採用石英晶體的振盪器稱為晶體振盪器。

晶振為什麼不封裝進晶片內部?

電子元器件的小型化趨勢,有力促進了當下社會的發展進步,電子元器件越小,為主機板節約的空間越大,因此,有人異想天開,如果能將晶振電路封裝到IC晶片(如時鐘晶片)內部將是多麼wan美,就如同有源晶振在無源晶振的基礎內建振動晶片,就無需外部的電容電阻等元器件了。

但實際出於各種原因,晶振並沒有內建到IC晶片中。這究竟是為什麼呢?

原因1:

早些年,晶片的生產製作工藝也許還不能夠將晶振做進晶片內部,但是現在可以了。這個問題主要還是實用性和成本決定的。

原因2:

晶片和晶振的材料是不同的,晶片 (積體電路) 的材料是矽,而晶體則是石英 (二氧化矽),沒法做在一起,但是可以封裝在一起,目前已經可以實現了,但是成本就比較高了。

原因3:

晶振一旦封裝進晶片內部,頻率也固定死了,想再更換頻率的話,基本也是不可能的了,而放在外面, 就可以自由的更換晶振來給晶片提供不同的頻率。

有人說,晶片內部有 PLL,管它晶振頻率是多少,用 PLL 倍頻/分頻不就可以了,那麼這有回到成本的問題上來了

,100M 的晶振整合到晶片裡, 但我用不了那麼高的頻率,我只想用 10M 的頻率,那我為何要去買你集成了 100M 晶振的晶片呢,又貴又浪費。

我們通常所說的 "片內時鐘", 是不是實際上片內根本沒有晶振, 是有RC 振盪電路。

晶振為什麼不封裝進晶片內部?

由圖可以看出系統時鐘的供給可以有3種方式,HSI,HSE,PLL。如果選用內部時鐘作為系統時鐘,其倍頻達不到72Mhz,最多也就8Mhz/2*16 = 64Mhz。

如果使用內部RC振盪器而不使用外部晶振,請按照如下方法處理:

1)對於100腳或144腳的產品,OSC_IN應接地,OSC_OUT應懸空。

2)對於少於100腳的產品,有2種接法:

i)OSC_IN和OSC_OUT分別透過10K電阻接地。此方法可提高EMC效能。

ii)分別重對映OSC_IN和OSC_OUT至PD0和PD1,再配置PD0和PD1為推輓輸出並輸出‘0’。此方法可以減小功耗並(相對上面i)節省2個外部電阻。

STM32時鐘系統結構圖

時鐘是STM32微控制器的脈搏,是微控制器的驅動源。使用任何一個外設都必須開啟相應的時鐘。這樣的好處就是,如果不使用一個外設的時候,就把它的時鐘關掉,從而可以降低系統的功耗,達到節能,實現低功耗的效果。

STM32微控制器的時鐘可以由以下3個時鐘源提供:

1.HSI:高速內部時鐘訊號STM32微控制器內帶的時鐘 (8M頻率), 精度較差。

2.HSE:高速外部時鐘訊號,精度高。

3.LSE:低速外部晶體32。768kHz主要提供一個精確的時鐘源 一般作為RTC時鐘使用。