测控电路课程介绍

2022-06-24

第一篇:测控电路课程介绍

测控技术与仪器课程

相关课程信息

主干学科:光学工程、仪器科学与技术。

主要课程:精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础,微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统等。

测控技术与仪器专业是信息科学技术的源头,是光学、精密机械、电子、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。她的专业面广,小到制造车间的检测,大到卫星火箭发射的监控。本专业最令人感兴趣的方向恐怕要数光盘生产了,很多同学认为这属于制造业,实际上由于对精度的严格要求,使她归于测控技术与仪器专业。

培养目标及学习内容

本专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力,能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。

本专业学生主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论,测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法,受到现代测控技术和仪器应用的训练,具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力。

具体说,毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;

2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括机械学、电子学、光学、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;

3.掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力,具有本专业测控技术、仪器与系统的设计、开发能力;

4.具有较强的外语应用能力;

5.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

第二篇:测控技术与仪器专业介绍

核电子与测控工程系简介

测控技术与仪器专业是从核电子学应用发展而来,经过20多年的努力和发展,测控技术与仪器专业逐渐形成了“核技术应用与电子技术应用并重”的办学特色,即既涉及核电子学与核技术应用,又涵盖非核领域自动化仪器仪表的应用。本专业自设立之初始终坚持“立足西部、面向全国,特色办学”的办学思想和培养定位。1995年获测试计量技术及仪器硕士学位授予权。

本系现有教师10人,其中教授1人,讲师8人,工程师1人。教师队伍中有8人具有硕士学生,且都在进修博士学位。

测控技术与仪器专业介绍:

1 、培养目标

培养目标:本专业培养以电子技术、计算机技术与信息技术为基础,掌握测量与控制、计算机、仪器仪表、传感网络、工程监测等方面基本理论、基本知识与基本技能,具有从事测量与控制、仪器仪表与系统设计及开发能力的高级工程技术人才。

2 、基本规格要求

本专业毕业生热爱社会主义祖国,拥护中国共产党的领导,掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理;愿为社会主义现代化服务,为人民服务,有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感;具有敬业爱岗、热爱劳动、纪守法、团结合作的品质;具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。具有以下方面的知识和能力;

•有扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及良好的语言表达能力;

•掌握本专业的技术基础知识,主要包括:电子学、测量与控制、信号采集与处理、计算机应用基础;通过国家外语四级水平考试。

•掌握当代测控技术和实验研究能力及设计和开发能力。毕业生可以在仪器研制、环境保护、冶金与建材、交通、商检等部门从事研究、生产和教学等工作。

3 、主要课程

模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、微机原理与应用、误差理论与数据处理、电子测量技术基础、电子设计自动化、单片机原理与应用、自动控制原理、传感技术、检测技术,计算机过程控制系统、测控仪器设计等。

本专业课程由课堂教学课程与实习(课程设计)课程两部分组成。

3 . 1 课堂教学课程

课堂教学课程包括公共基础课、专业基础课、专业课、任意选修课四大类,共计 44 门。

•公共基础课

总计 18 门。包括:形势与政策、马克思主义哲学原理、马克思主义政治经济学原理、毛泽东思想概论、邓小平理论概论、思想道德修养、法律基础、高等数学、线性代数、概率与数理统计、计算机基础、计算机语言( C )、计算机软件技术基础、大学物理、大学物理实验、普通化学、外语、体育。

•专业基础课

总计 12 门。包括:复变函数与积分变换、计算方法、金属工艺学、工程制图、电路分析与模拟电子技术、数字电路技术基础、微机原理与接口技术、单片机原理与应用、信号与系统、电子设计自动化、专业外语、误差理论与数据处理。

•专业课

总计 8 门。包括:自动控制原理、传感技术、检测技术、电子测量技术基础、虚拟仪器试验、人工智能、测控系统设计、计算机过程控制系统。

任意选修课

总计 6 门。其中人文类课程 3 门。

3 . 2 实习(课程设计)课程

总计 6 门。包括:金属工艺学实习( 3 周),电子产品生产流程参观认识实习( 0.5 周)、电子技术课程设计实习( 5 周)、单片微机原理课程设计( 3 周)、测控技术课程设计实习( 5 周)、程序设计实习( 2 周)、毕业实习及设计( 14 周)。

第三篇:测控技术与仪器专业介绍

专业名称:测控技术与仪器专业介绍

培养目标

本专业培养德、智、体、美全面发展,以工为主,理工结合,素质全面,具备光学、机械、电子、计算机及信息科学技术的基本知识,有较强的实践能力和创新能力,适应社会主义现代化建设需要的可从事光学工程、仪器科学与技术、测量控制及自动化等相关领域中技术研究与开发、仪器与系统的设计制造、生产管理等方面工作的工程研究型高级专门人才。

专业特色

本专业涵盖“光学技术与光电仪器”和“精密检测与仪器技术”两个专业方向,涉及光、机、电、计算机等多门技术学科,是现代测量技术、电子技术、控制技术、光学工程和机械工程等学科互相交叉与融合的综合学科。本专业面向测控技术和仪器工程领域,以光电精密仪器(系统)设计为主,以测量与控制技术为重点,着重培养学生掌握光、机、电、计算机相结合的当代测量与控制技术、光电精密仪器及系统的研究、设计及制造能力,突出学生的实验操作技能,强化学生的创新意识和工程技术方面的综合训练。

主干学科与主要课程

主干学科:光学工程、仪器科学与技术

主要课程:公共基础、应用光学、物理光学、精密机械设计基础、电子技术、微机原理及应用、自动控制原理、传感器、光学制造技术、仪器制造技术、光电测试技术、光电仪器设计、科学技术实验等。

就业去向

在兵器、航空、航天、民用、医疗等光电企事业单位从事先进光学制造、光学零件加工、精密仪器、光电仪器、测试控制技术及自动化仪器仪表的设计、开发、检测、应用研究以及管理工作。毕业生可报考光学工程学科、仪器科学与技术和兵器科学与技术等学科的硕士研究生。

第四篇:测控技术与仪器专业介绍

测控技术与仪器专业介绍.txt如果你看到面前的阴影,别怕,那是因为你的背后有阳光!我允许你走进我的世界,但绝不允许你在我的世界里走来走去。A测控技术与仪器专业就业或考研的前景如何?毕业之后一般做什么工作?,能不能说一下你们毕业班的情况

答1:主要从事电气维护、仪表设计与开发以及计算机控制方面。我们班几乎都在国企上班,每个学校专业方向不一样(安徽工业大学) 答2:第

一、测控是什么 首先,虽然同样都是仪器专业,都叫测控技术与仪器但学校不同的话,专业的方向还是有区别的。通俗一点说有些学校的仪器主攻电子仪器,有些是机械仪器;有些是工业方向,有些是农业方向,有些是生物方向,等等等等。 其次,同样都是仪器专业,全国排名不同,受承认度也不同,比如清华,工大,天大的仪器,工作肯定是没问题的,各大仪器公司都抢着要的,而我所在的农大的就业就差了一些,但毕竟还是不错的,因为仪器专业属于机电类,有机有电,属于综合类跨专业的学科,现在的公司就喜欢各方面都能懂一些的,知识面广也是就业的一大优点。不过也不要小瞧一些小学校的测控专业,就我所知杭州有个中国计量学院也有测控专业,但它的毕业生工作不比清华难找,因为这个学校跟中国质量监督局等机关有一定的联系,高考成绩不理想的情况下可以考虑这种学校。 第

二、本科之后能做什么 我们这一级上研究生的有三分之一强,工作的三分之二中有一些是下的工厂的,进入生产一线。剩下的三分之一零散各种工作。本科之后能做什么,在于你本科的时候都学了些什么,虽然说专业课机电都有,但不同的学校偏重点还是不同的,有些偏电,有些偏机。偏机的基本上是下工厂,偏电的基本上是在各大公司,不一概而论。偏电的各大公司多是电子行业的,需要有一定的电子基础和编程技巧。测控同时也跨在电子和软件两个专业之上,因为在国家关于专业的划分上测控是电类专业。公司里的工作就是做些电路同时为微处理器编一些小应用程序,要不就是对着现成的电路根据需求编程,两者兼而有之。我曾经面试过一家不错的公司,做交通工程的,当时面试的职位市交通电子系统开发方面的,缅使官说他们之前收过计算机方面的毕业生,但是往往对电路一窍不通,也收过电子专业的,在编程方面确是不大在行,为什么当时找我,由此可见一斑。 其实本科之后能做什么在于你本科时做过什么,同样的读了四年大学,为什么出来的人却不一样,作为过来人都是知道的。自己要有想学的欲望。 最后,你能主动问起这个专业已经很不错了,因为在众多专业当中,我们这个专业是相当没有名气的,很多人都不知道有这个专业,我的同学很大部分当初都是调剂到这个专业的(中国农业大学) 答3:测控技术与仪器可以分两个方向,一个是仪表方向,一个也可以从事自动控制方向。我现在从事的是自动化,因为我不喜欢搞仪表,虽然我 学的是仪表,大学也就为了混个证。我个人认为自动化更好,我也喜欢自动化。我们班的同学也有从事仪表的,在企业中也就是安装和维护仪表,环境都不太好,本人认为并不适合女孩子,(河北理工) 答4:测控技术与仪器是一门覆盖面很广的专业,其开设目的是为了培养会根据应用需求而设计相应测试仪器的电子工程师。其面向对象相当广,每个学校开设这个专业的侧重点也不同,以成都理工为例,主要以设计和应用核测试仪器为主,而西南交大的测控技术与仪器主要以道路建筑工程方面的测控仪器学习为主。 电测控技术与仪器专业的毕业生要求对电子,计算机,专业软件开发和使用有综合的能力。 强调动手能力和逻辑思维能力。 就业方面。就目前来看,具有良好能力的测控技术与仪器专业毕业生供不应求。随着目前电子科学,嵌入式技术,新型传感器技术的不断发展,测控技术与仪器的就业前景一片大好。(成都理工) 答5:不同的学校学的东西都不一样 有些学校把这专业划分到信息学院 而我们学校在机电学院 主要学机械和电子类的知识 毕业之后可以从事电子类和机械类的工作 够出色的话进行仪器设计和机械电子仪器的故障诊断 也有技校招这专业的去当老师(湖南科技大学) 答6:主要还是下工厂的,主要是做技术的,男生比较好找工作,女生比较难找!咱这个专业的企业还是喜欢要男生的!前几天兖矿来招人,不要有挂科的,女生面试时学习好的他们说等过半个小时再过来,等过半个小时再进去时,他们说对不起我们已经招满了,其实他们就是不要女生!!(青岛科大) 答7:

我们专业毕业的可以去电子,自动化,或电气类的单位里,我们尔滨的那个学校测控专业的毕业生今年工作找的都不错,有两个去华为的,其他的一般在北方的一千五以上,在南方的两千左右(基本工资),要是在南方这边上学的话就业机会更多的,我们东大的本专业的毕业生很多都去了外企,象VXI,安捷论,还有NI等,待遇都不错,还有去研究所的,如果要考好大学的话以下几个可供参考:天津大学,工大,北航,浙江大学,重大,东南大学(哈尔滨理工大学) 答8:我是测控技术与仪器06级毕业生,目前就职于南昌铁路局,主管机械与电气,电子相关专业的岗位,也就是机械电子相结合的部分.首先谈下工作方面;因我就读于兰州交通大学(铁路系统学校),同学都在全国的铁路系统(各个铁路局),怎么说呢,铁路局这样的国有企业是很轻松的,根据所去的局和所去的局的各单位,收入是差距很大(工作都很轻松,铁路局实行按劳分配(应该明白把),收入和单位的整体效益有很大的关系(工资全国铁路差不多,主要是奖金)有同学一月5,6千,也有同学1,2千,私企没有同学去(据说很辛苦,收入看自己的能力了)从我工作两年来看,本科出去很难混(不是说上班累,指当个小官了(铁路局的情况是只要你当个小官,这辈子就不愁了,所以我很多同学拿1,2千还在里头混也是指望若干年后能有出头之日)(兰州交大) 答9:我是找工作,测控技术与仪器是一门新开的专业就业率并不是很高,但其前景很好.找工作四级很重要,专业课要求的比较多.我们班也有很多同学考研,但大多数不是考本专业,因为测控技术与仪器的研究生要求很高,其专业课又比较难.(湖南科技大学) 答10:我工作了,现在移动上班,搞网络优化方面,现在才刚开始进来,要跟着师傅学,其实最主要的技术都是MOTO的人做的,我们的人只是安排下,所以在运营商里是学不到真正的技术的,要进运营商一般要有点关系的,我建议在通讯行业的话就去设备制造商,如果只想安稳的工作,移动联通电信都不错(南京邮电大学)

B测控技术与仪器适合什么样的人学?学些什么?有没有什么特殊要求?

答1:适合喜欢理工的人学! 学的很杂,几乎你毕业了找工作在各方面都可以。有 测控电路、单片机、精密机械基础、自动控制原理、数电模电等。当然每个学校的安排也是不一样的。 我现在的学校,我的专业以前叫 测试计量技术与仪器,现在叫仪器科学与技术,又分光工、物理电子、仪器三个方向,我学的主要是光学设计方面的。(燕山大学) 答2:我觉得女孩子不要学习这个专业,虽然我也是女的,很累,尤其是学习工科都是一样的,女孩子还是学习些偏文的吧也很轻松(相对与其他科来说),测控是个弱电,和计算机也有很大的联系,学习的科目你也可以看看,但也有人喜欢这个方向,那就可以报了,但要是不喜欢就不要报了,我就很喜欢所以报了,男孩子吗?学习还好些,不过说实话这个学科不是很好学习的!看个人了,其实没个都一样,要是想学习好是不容易的事,但要把大学4年走下来也很容易了,(哈理工) 答3:有两个方向:智能仪器,主要做以单片机为主要核心部件的智能仪器。如:生活中常用的刷卡式仪器,空调,冰箱的控制部分,当然本科只是学习基础知识为主,这些方面主要在将来工作中参与。计算机过程控制。这个方向现在做的比较少,因为倾向与工业加工中的过程检测,而现在的条件一般达不到。 这个专业学的东西多. 如:自动控制,传感器,计算机原理,单片机,接口技术,信号与系统,仪器仪表结构等;但不专一,将来从事的工作面广。计算机硬件,仪器仪表,加工检测等。适合实践能力强,思想活拨也就是创新意识强的人学(郑州大学)

C测控技术与仪器专业发展前景如何?在你们学校好不好?

答1:物理院4个专业中人最少的 学的课程和物教和电子的都有重叠的 别的说不上来(河南大学) 答2:在我们学校算是一般的专业吧!男生比较适合,毕业后基本上都能找到工作!..有实力的话还是考一个好一点的学校吧(山东理工) 答3:我们学校这个专业的师资不太强,前景也不明确,建议另选专业(南昌大学) 答4:测控技术与仪器专业现在又很广泛的应用。主要是看方向的研究和知识、技术学习的怎么样。如果实践和动手能力强的话,应该在这个方面有所成就的。 主要是光和电子两个方向。(吉林化工学院) 答5:还可以吧 ,在我们学校还算不错的专业,比院里的那几个好一些,就业就看自己了。(沈阳工大) 答6:这个专业在我们学校算是第二大专业,就业率挺高的。而且在专业全国排名也很靠前。很有前途的!燕山大学的校园环境相当不错,燕山大学欢迎你!(燕山大学) 答7:其实是学什么都一样! 这不是我们学校的招牌专业, 当然不怎么样! 不过发展还挺好!(中国农业大学) 答8:工作不是很难找 主要是一些电子芯片方面的,跟电气,机械自动化都有联系,但不是很多!这个专业在我们学校不如自动化和电气好,工作相对也不如那两个好,但学好了用处非常大,最好能考研,出来会比较好!(哈尔滨理工大学) 答9:说不清楚,有学的很好的,也有的同学学不走,要看努力不努力了,有几个老师还是蛮好的。(成都理工 ) 答10:就那样吧,我是该校本专业第二批,现在好像比以前好了点,就业还可以吧(兰州交大) 答11:测控虽然是个比较新的专业,但它的发展前景越来越被用人单位看好.这个学期自开始有公司来我们学院招聘以来,几乎每个公司都会收我们这个专业,因为我们开的课程既有机械课又有电子课,就是所谓的机电一体化.这是我根据自己的经历来说的,你也可以多问问其他学校的人.(湖南科技大学)

D测控技术与仪器专业好不好?你对要学这个专业的学弟学妹有什么建议?

答1:我是学测控的,我很喜欢这个专业。这个专业是个新兴专业,是个朝阳专业! 我们可以看到现在在报纸杂志上经常出现测控技术这四个字眼,这是因为我们国家的航天事业正在欣欣向荣地阔步前进,报纸媒体大力地宣传着。当然,航天测控是离我们一般测控专业很遥远的,然而我们可以了解,现代社会正在奋力向智能化发展,智能化的前提就是机械的自动化。要使得机械得以自动化,就要依靠测控技术。测控技术包括两个主要方面:测量和控制。这两项是任何一个机械工作必须完成的。工作都可以看作是一项任务,任务信息的获得要依靠测量(广义的),任务的自动化完成要依靠控制。 我认为,测控是一个国家技术竞争力的一个重要组成部分。哪个国家的测控技术先进,那么该国就拥有较强的竞争力,如果你想选择测控专业,我要对你说:这个专业不错,不论是从就业方面,还是从实现人生价值方面!测控专业人才的大量需求是个必然,就在这几年必然会显现出来~。测控属于高新技术,知识含量高,要学好不容易(安徽工程科技) 答2:这个专业说得好听点,通常被人们称为通才,什么都懂,看了神舟6号吗 ?全是搞测控的。实际上,一个本科专业,我们好象又什么都不懂。 如果真的要选择这个专业,那就要让自己精一个方向,要考研深造,那样的话或许能在专业领域有所成就。(湖南科技大学) 答3:我对测控专业也没有什么太深的了解 测控和自动化区别不是很大,不过如果喜欢的话在这一专业应该能学到很多东西 答4:当初我也是误打误撞进入这个专业的,开始根本就不知道这一专业是做什么的 以后如果想要从事这方面的工作的话,专业课要好好学(青岛科大)

第五篇:晶振电路原理介绍

晶体振荡器,简称晶振。在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。

晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。

一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。

一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。

晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶振两种类型。无源晶振与有源晶振(谐振)的英文名称不同,无源晶振为crystal(晶体),而有源晶振则叫做oscillator(振荡器)。无源晶振需要借助于时钟电路才能产生振荡信号,自身无法振荡起来,所以“无源晶振”这个说法并不准确;有源晶振是一个完整的谐振振荡器。

谐振振荡器包括石英(或其晶体材料)晶体谐振器,陶瓷谐振器,LC谐振器等。

晶振与谐振振荡器有其共同的交集有源晶体谐振振荡器。

石英晶片所以能做振荡电路(谐振)是基于它的压电效应,从物理学中知道,若在晶片的两个极板间加一电场,会使晶体产生机械变形;反之,若在极板间施加机械力,又会在相应的方向上产生电场,这种现象称为压电效应。如在极板间所加的是交变电压,就会产生机械变形振动,同时机械变形振动又会产生交变电场。一般来说,这种机械振动的振幅是比较小的,其振动频率则是很稳定的。但当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(决定于晶片的尺寸)相等时,机械振动的幅度将急剧增加,这种现象称为压电谐振,因此石英晶体又称为石英晶体谐振器。 其特点是频率稳定度很高。

石英晶体振荡器与石英晶体谐振器都是提供稳定电路频率的一种电子器件。石英晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应来起振,而石英晶体谐振器是利用石英晶体和内置IC来共同作用来工作的。振荡器直接应用于电路中,谐振器工作时一般需要提供3.3V电压来维持工作。振荡器比谐振器多了一个重要技术参数为:谐振电阻(RR),谐振器没有电阻要求。RR的大小直接影响电路的性能,也是各商家竞争的一个重要参数。

概述

微控制器的时钟源可以分为两类:基于机械谐振器件的时钟源,如晶振、陶瓷谐振槽路;基于相移电路的时钟源,如:RC (电阻、电容)振荡器。硅振荡器通常是完全集成的RC振荡器,为了提高稳定性,包含有时钟源、匹配电阻和电容、温度补偿等。图1给出了两种时钟源。图1给出了两个分立的振荡器电路,其中图1a为皮尔斯振荡器配置,用于机械式谐振器件,如晶振和陶瓷谐振槽路。图1b为简单的RC反馈振荡器。

机械式谐振器与RC振荡器的主要区别

基于晶振与陶瓷谐振槽路(机械式)的振荡器通常能提供非常高的初始精度和较低的温度系数。相对而言,RC振荡器能够快速启动,成本也比较低,但通常在整个温度和工作电源电压范围内精度较差,会在标称输出频率的5%至50%范围内变化。图1所示的电路能产生可靠的时钟信号,但其性能受环境条件和电路元件选择以及振荡器电路布局的影响。需认真对待振荡器电路的元件选择和线路板布局。在使用时,陶瓷谐振槽路和相应的负载电容必须根据特定的逻辑系列进行优化。具有高Q值的晶振对放大器的选择并不敏感,但在过驱动时很容易产生频率漂移(甚至可能损坏)。影响振荡器工作的环境因素有:电磁干扰(EMI)、机械震动与冲击、湿度和温度。这些因素会增大输出频率的变化,增加不稳定性,并且在有些情况下,还会造成振荡器停振。

振荡器模块

上述大部分问题都可以通过使用振荡器模块避免。这些模块自带振荡器、提供低阻方波输出,并且能够在一定条件下保证运行。最常用的两种类型是晶振模块和集成硅振荡器。晶振模块提供与分立晶振相同的精度。硅振荡器的精度要比分立RC振荡器高,多数情况下能够提供与陶瓷谐振槽路相当的精度。

功耗

选择振荡器时还需要考虑功耗。分立振荡器的功耗主要由反馈放大器的电源电流以及电路内部的电容值所决定。CMOS放大器功耗与工作频率成正比,可以表示为功率耗散电容值。比如,HC04反相器门电路的功率耗散电容值是90pF。在4MHz、5V电源下工作时,相当于1.8mA的电源电流。再加上20pF的晶振负载电容,整个电源电流为2.2mA。

陶瓷谐振槽路一般具有较大的负载电容,相应地也需要更多的电流。

相比之下,晶振模块一般需要电源电流为10mA至60mA。

硅振荡器的电源电流取决于其类型与功能,范围可以从低频(固定)器件的几个微安到可编程器件的几个毫安。一种低功率的硅振荡器,如MAX7375,工作在4MHz时只需不到2mA的电流。

结论

在特定的微控制器应用中,选择最佳的时钟源需要综合考虑以下一些因素:精度、成本、功耗以及环境需求。下表给出了几种常用的振荡器类型,并分析了各自的优缺点。

晶振电路的作用

电容大小没有固定值。一般二三十p。晶振是给单片机提供工作信号脉冲的。这个脉冲就是单片机的工作速度。比如 12M晶振。单片机工作速度就是每秒 12M。和电脑的 CPU概念一样。当然。单片机的工作频率是有范围的。不能太大。一般 24M就不上去了。不然不稳定。

接地的话数字电路弄的来乱一点也无所谓。看板子上有没有模拟电路。接地方式也是不固定的。一般串联式接地。从小信号到大信号依次接。然后小信号连到接地来削减偕波对电路的稳定性的影响,所以晶振所配的电容在10pf-50pf之间都可以的,没有什么计算公式。

但是主流是接入两个33pf的瓷片电容,所以还是随主流。 晶振电路的原理

晶振是晶体振荡器的简称,在电气上它可以等效成一个电容和一个电阻并联再串联一个电容的二端网络,电工学上这个网络有两个谐振点,以频率的高低分其中较低的频率是串联谐振,较高的频率是并联谐振。由于晶体自身的特性致使这两个频率的距离相当的接近,在这个极窄的频率范围内,晶振等效为一个电感,所以只要晶振的两端并联上合适的电容它就会组成并联谐振电路。这个并联谐振电路加到一个负反馈电路中就可以构成正弦波振荡电路,由于晶振等效为电感的频率范围很窄,所以即使其他元件的参数变化很大,这个振荡器的频率也不会有很大的变化。

晶振有一个重要的参数,那就是负载电容值,选择与负载电容值相等的并联电容,就可以得到晶振标称的谐振频率。

一般的晶振振荡电路都是在一个反相放大器(注意是放大器不是反相器)的两端接入晶振,再有两个电容分别接到晶振的两端,每个电容的另一端再接到地,这两个电容串联的容量值就应该等于负载电容,请注意一般IC的引脚都有等效输入电容,这个不能忽略。

一般的晶振的负载电容为15p或12.5p ,如果再考虑元件引脚的等效输入电容,则两个22p的电容构成晶振的振荡电路就是比较好的选择。 晶振电路中常见问题

晶振电路中如何选择电容C1,C2?

(1):因为每一种晶振都有各自的特性,所以最好按制造厂商所提供的数值选择外部元器件。

(2):在许可范围内,C1,C2值越低越好。C值偏大虽有利于振荡器的稳定,但将会增加起振时间。

(3):应使C2值大于C1值,这样可使上电时,加快晶振起振。

在石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的应用中,需要注意负载电容的选择。不同厂家生产的石英晶体谐振器和陶瓷谐振器的特性和品质都存在较大差异,在选用,要了解该型号振荡器的关键指标,如等效电阻,厂家建议负载电容,频率偏差等。在实际电路中,也可以通过示波器观察振荡波形来判断振荡器是否工作在最佳状态。示波器在观察振荡波形时,观察OSCO管脚(Oscillator output),应选择100MHz带宽以上的示波器探头,这种探头的输入阻抗高,容抗小,对振荡波形相对影响小。(由于探头上一般存在10~20pF的电容,所以观测时,适当减小在OSCO管脚的电容可以获得更接近实际的振荡波形)。工作良好的振荡波形应该是一个漂亮的正弦波,峰峰值应该大于电源电压的70%。若峰峰值小于70%,可适当减小OSCI及OSCO管脚上的外接负载电容。反之,若峰峰值接近电源电压且振荡波形发生畸变,则可适当增加负载电容。

用示波器检测OSCI(Oscillator input)管脚,容易导致振荡器停振,原因是: 部分的探头阻抗小不可以直接测试,可以用串电容的方法来进行测试。如常用的4MHz石英晶体谐振器,通常厂家建议的外接负载电容为10~30pF左右。若取中心值15pF,则C1,C2各取30pF可得到其串联等效电容值15pF。同时考虑到还另外存在的电路板分布电容,芯片管脚电容,晶体自身寄生电容等都会影响总电容值,故实际配置C1,C2时,可各取20~15pF左右。并且C1,C2使用瓷片电容为佳。

问:如何判断电路中晶振是否被过分驱动?

答:电阻RS常用来防止晶振被过分驱动。过分驱动晶振会渐渐损耗减少晶振的接触电镀,这将引起频率的上升。可用一台示波器检测OSC输出脚,如果检测一非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值都符合时钟输入需要,则晶振未被过分驱动;相反,如果正弦波形的波峰,波谷两端被削平,而使波形成为方形,则晶振被过分驱动。这时就需要用电阻RS来防止晶振被过分驱动。判断电阻RS值大小的最简单的方法就是串联一个5k或10k的微调电阻,从0开始慢慢调高,一直到正弦波不再被削平为止。通过此办法就可以找到最接近的电阻RS值。

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