現在的高檔單片機或ARM,工作頻率都是幾十兆,上百兆赫茲,然后外接的晶振頻率去只有幾兆,十幾兆,CPU時鐘全部采用內部PLL鎖相倍頻得到。這是為什么呢?
一、高頻率的晶振,晶體制造工藝高
頻率越高晶振越薄,越難加工。試想一下,1頓重的鋼鐵和1公斤重的鋼鐵以1khz振動,誰最容易起振?對,重的厚的固有諧振頻率低,但薄的又容易損壞(比如超聲波清洗環節)。
二、耗電
單片機與晶振之間的走線,在低頻率晶振看來,就是純導線,對高頻率晶振看來,就是有感抗有容抗的導線。在有內阻的情況下,對電容充放電都是在損耗能量。內部倍頻的就好點,因為芯片集成部高,電容在內部表現的很小很小。
三、元件參數離散性要求高
一般的晶振啟動電容都是20pF,太高的晶振對電容要求高,可能走線電容都比啟動電容容量大。比如100Mhz需要1pF啟動電容,而你走線就可能有2pF了。嚴重影響其精度,也不好實現。實在想用,只能用有源晶振了。
四、輻射與干擾
當導線長度達到0.25倍波長時,就是天線。所以高頻率就意味著會向空間輻射和接收外界的輻射。對外造成干擾,過不了EMI測試,對內容易停振死機。
所以晶振本身都是金屬的,就是為了防止這上述現象的發生。但引腳出來后就不是器件能控制的了。
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