晶振标称频率与锁相环PLL倍频原理

(锁相环PLL倍频原理)

晶振为MCU提供其执行命令时所需的时钟信号，而晶振的标称频率则是用来专门描述这种周期性的输出频率。

晶振标称频率与石英晶片的厚度，面积，切割方式有关，晶片越薄则频率越高。由于生产工艺的限制，晶片不能无限的薄，否则会存在破裂的风险。为了提高晶振的频率，晶振制造中可以采用泛音振荡模式来取代基频振荡模式，但目前泛音晶振及泛音晶振电路已经较少使用。随着晶振研发与制造工艺的发展，晶诺威科技无源贴片晶振可以做到基频振荡模式下标称频率为62.4MHz。

目前，在理想状态下5G网络数据传输速度可达10G/S及以上。如果MCU需要更高更稳定的频率信号，常见的方式是通过锁相环PLL（Phase Locked Loop）将晶振标称频率进行倍频。

锁相环定义

为锁相回路或锁相环，用来统一整合时钟信号，使高频器件正常工作，如内存的存取资料等。PLL用于振荡器中的反馈技术。 许多电子设备要正常工作，通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步。一般的晶振由于工艺与成本原因，做不到很高的频率，而在需要高频应用时，由相应的器件VCO，实现转成高频，但并不稳定，故利用锁相环路就可以实现稳定且高频的时钟信号。

锁相环一般由以下三部分构成：

• 鉴相器（PD,Phase Detector）

• 环路滤波器（LF,Loop Filter）

• 压控振荡器（VCO,Voltage Controlled Oscillator）

锁相环振荡器（PLL）

锁相环是一种反馈控制系统，它可以将输入信号的相位锁定到晶振产生的输出信号上。

每种振荡器的设计和应用都有其特定的要求，选择合适的驱动方式取决于所需的频率稳定性、功耗、尺寸、成本和应用场合。在设计和应用时，还需考虑晶振的负载、电源电压、温度范围等因素，以确保振荡器的性能满足系统需求。