振荡器
-Pasternack推出提供介乎50MHz~6000MHz之间的六个单输出频率的锁相振荡器
-新型锁相振荡器支持外部频率基准且提供卓越的相位噪声性能
Pasternack公司推出一系列新型锁相振荡器（PLO），这些锁相振荡器可提供精确稳定的输出频率，而且具有相位噪声和杂波性能低的优点，从而成为雷达和其他辐射器或频率生成应用的理想选择。此系列新产品的典型用途包括锁相环，频率合成器，函数发生器以及作为接收机和发射机的本地振荡源。
上述新型锁相振荡器共分20种不同型号，并提供50MHz、100MHz、500MHz、1000MHz、2000MHz、4000MHz及6000MHz六种广受欢迎的固定输出频率。这些锁相振荡器产品的典型性能包括：10KHz偏置下-105dBc/Hz的优异相位噪声；+7dBm的缓冲输出功率水平；分别为-25dBc和-70dBc的低二次谐波及杂波抑制水平。此外，这些新产品采用10MHz或100MHz的外部频率基准，以及可指示失锁状况的TTL锁定检测输出功能。
此类锁相振荡器产品全部符合RoHS标准，而且可在-30摄氏度~+70摄氏度的整个温度范围内工作。此外，其采用单个直流正电压电源，并且具有带SMA连接器式及小巧的表面贴装式两种封装形式可供选择。其中，带SMA连接器式封装为镀镍封装，且具有直流偏置引脚和信号引脚以及集成安装底板；表面贴装式封装采用金包镍安装表面，以及可优化安装尺寸的可下载Gerber文件软件。这些锁相振荡器结构坚固耐用，而且可承受严格的MIL-STD-202冲击和振动环境测试条件。
“我们品种丰富的新型锁相振荡器产品系列为设计人员提供各种精确稳定且广受欢迎的固定输出频率。这20种创新性设计为许多导航、监控、通信或测试测量系统的关键部件。”，产品经理Tim Galla先生解释道。
上述锁相振荡器均已备货在库并可随时发货，无最低订购要求。您可访问https://www.pasternack.com/pages/rf-microwave-and-millimeter-wave-produc...(plo)-with-external-references.html，了解这些产品的详细信息。如有其他疑问，请致电Pasternack中国客户服务热线400 928 5100或0512 6280 6638。
电源
我们在学习过程中，很多指标都是直接用的概念指标，比如我们说 +5 V 代表1，GND 代表0等等。但在实际电路中的电压值并不是完全精准的，那这些指标允许范围是什么呢？随着我们所学的内容不断增多，大家要慢慢培养一种阅读数据手册的能力。
比如，我们要使用 STC89C52RC 的时候，找到它的数据手册第11页，看第二项——工作电压：5.5 V～3.4 V（5 V 单片机），这个地方就说明这个单片机正常的工作电压是个范围值，只要电源 VCC 在 5.5 V～3.4 V 之间都可以正常工作，电压超过 5.5 V 是绝对不允许的，会烧坏单片机，电压如果低于 3.4 V，单片机不会损坏，但是也不能正常工作。而在这个范围内，最典型、最常用的电压值就是 5V，这就是后面括号里“5 V 单片机”这个名称的由来。除此之外，还有一种常用的工作电压范围是 2.7 V～3.6 V、典型值是 3.3 V 的单片机，也就是所谓的“3.3 V 单片机”。日后随着大家接触更多的器件，对这点会有更深刻的理解。
现在我们再顺便多了解一点，大家打开 74HC138 的数据手册，会发现 74HC138 手册的第二页也有一个表格，上边写了 74HC138 的工作电压范围，最小值是 4.75 V，额定值是 5 V，最大值是 5.25 V，可以得知它的工作电压范围是 4.75 V～5.25 V。这个地方讲这些目的是让大家清楚的了解，我们获取器件工作参数的一个最重要、也是最权威的途径，就是查阅该器件的数据手册。
晶振
晶振通常分为无源晶振和有源晶振两种类型，无源晶振一般称之为 crystal（晶体），而有源晶振则叫做 oscillator（振荡器）。
有源晶振是一个完整的谐振振荡器，它是利用石英晶体的压电效应来起振，所以有源晶振需要供电，当我们把有源晶振电路做好后，不需要外接其它器件，只要给它供电，它就可以主动产生振荡频率，并且可以提供高精度的频率基准，信号质量也比无源信号要好。
无源晶振自身无法振荡起来，它需要芯片内部的振荡电路一起工作才能振荡，它允许不同的电压，但是信号质量和精度较有源晶振差一些。相对价格来说，无源晶振要比有源晶振价格便宜很多。无源晶振两侧通常都会有个电容，一般其容值都选在 10 pF~40 pF 之间，如果手册中有具体电容大小的要求则要根据要求来选电容，如果手册没有要求，我们用 20 pF 就是比较好的选择，这是一个长久以来的经验值，具有极其普遍的适用性。
我们来认识下比较常用的两种晶振的样貌，如图8-1和图8-2所示。
有源晶振通常有4个引脚，VCC，GND，晶振输出引脚和一个没有用到的悬空引脚（有些晶振也把该引脚作为使能引脚）。无源晶振有2个或3个引脚，如果是3个引脚的话，中间引脚接是晶振的外壳，使用时要接到 GND，两侧的引脚就是晶体的2个引出脚了，这两个引脚作用是等同的，就像是电阻的2个引脚一样，没有正负之分。对于无源晶振，用我们的单片机上的两个晶振引脚接上去即可，而有源晶振，只接到单片机的晶振的输入引脚上，输出引脚上不需要接，如图8-3和图8-4所示。
复位电路
我们先来分析一下 KST-51 开发板上的复位电路，如图8-5所示。
当这个电路处于稳态时，电容起到隔离直流的作用，隔离了 +5 V，而左侧的复位按键是弹起状态，下边部分电路就没有电压差的产生，所以按键和电容 C11 以下部分的电位都是和 GND 相等的，也就是 0 V。我们这个单片机是高电平复位，低电平正常工作，所以正常工作的电压是 0 V，没有问题。
我们再来分析从没有电到上电的瞬间，电容 C11 上方电压是 5 V，下方是 0 V，根据我们初中所学的知识，电容 C11 要进行充电，正离子从上往下充电，负电子从 GND 往上充电，这个时候电容对电路来说相当于一根导线，全部电压都加在了 R31 这个电阻上，那么 RST端口位置的电压就是 5 V，随着电容充电越来越多，即将充满的时候，电流会越来越小，那 RST 端口上的电压值等于电流乘以 R31 的阻值，也就会越来越小，一直到电容完全充满后，线路上不再有电流，这个时候 RST 和 GND 的电位就相等了也就是 0 V 了。
从这个过程上来看，我们加上这个电路，单片机系统上电后，RST 引脚会先保持一小段时间的高电平而后变成低电平，这个过程就是上电复位的过程。那这个“一小段时间”到底是多少才合适呢？每种单片机不完全一样，51单片机手册里写的是持续时间不少于2个机器周期的时间。复位电压值，每种单片机不完全一样，我们按照通常值 0.7 VCC 作为复位电压值，复位时间的计算过程比较复杂，我这里只给大家一个结论，时间 t=1.2 RC，我们用的 R 是4700欧，C 是0.0000001法，那么计算出 t 就是 0.000564秒，即 564 us，远远大于2个机器周期(2 us)，在电路设计的时候一般留够余量就行。
按键复位（即手动复位）有2个过程，按下按键之前，RST 的电压是 0 V，当按下按键后电路导通，同时电容也会在瞬间进行放电，RST 电压值变化为 4700 VCC/(4700+18)，会处于高电平复位状态。当松开按键后就和上电复位类似了，先是电容充电，后电流逐渐减小直到 RST 电压变 0 V 的过程。我们按下按键的时间通常都会有几百毫秒，这个时间足够复位了。
按下按键的瞬间，电容两端的 5 V 电压（注意不是电源的 5 V 和 GND 之间）会被直接接通，此刻会有一个瞬间的大电流冲击，会在局部范围内产生电磁干扰，为了抑制这个大电流所引起的干扰，我们这里在电容放电回路中串入一个18欧的电阻来限流。
如果有的同学已经想开始 DIY 设计自己的电路板，那单片机的设计现在已经有了足够的理论依据了，可以考虑尝试了。基础比较薄弱的同学先不要着急，继续跟着往下学，把课程都学完了再动手操作也不迟，磨刀不误砍柴工。
来源： 单片机教程(二)
作者： Mary Iva Rosario Salimbao,Microchip Technology Inc.
简介
振荡器模块用于处理8位PIC®单片机的时钟源选择。该模块内含内部高频振荡器（HFINTOSC）、外部高频振荡器（EXTOSC），辅助振荡器模块（SOSC）、PLL和其他低频振荡器。图1给出了振荡器在振荡器模块中的连接方式。
本技术简介涵盖内部振荡器的特性、功能和工作原理。本文档讨论了振荡器模块中的功能；它如何与时钟切换配合工作以及8位PIC MCU节能特性的作用。
振荡器模块
振荡器模块为CPU和各种外设提供了多种时钟源和特性。尽管系统时钟最初在配置字中配置，用户仍可在用户代码中调节时钟频率或更改时钟源。图1给出了模块的框图。 该框图包括时钟源、时钟源与后分频比选择、4xPLL电路、故障保护时钟监视器（Fail-Safe Clock Monitor，FSCM）和外设模块禁止（Peripheral Module Disable，PMD）支持。有关模块的更多信息，请参见《振荡器模块技术简介》（TB3148）。
注： 系统时钟（SYSCMD）是否具有外设模块禁止（PMD）功能取决于具体器件。请参见器件数据手册检查器件中是否存在该功能。
高频内部振荡器
HFINTOSC是模块最常用的内部振荡器，频率范围高达64 MHz。HFINTOSC工作频率由OSCFRQ和N/CDIV设置的组合确定，默认值由RSTOSC确定。图2给出了配置字中可用的振荡器设置。
该振荡器也用作MFINTOSC外设时钟的恒定频率输出的基准。MFINTOSC频率来自于FINTOSC的数字分频，以提供31.25 kHz和500 kHz频率。
自动使能
无论系统时钟源（外部或内部）如何，当外设使用MFINTOSC作为时钟源时，将使能HFINTOSC。由于振 荡 器 频 率 会 影 响 器 件 的 运 行 功 耗，因 此 会 考 虑HFINTOSC的OSCFRQ设置。要在使用MFINTOSC时降低功耗，OSCFRQ必须设置为最小值。
频率选择
复位时，HFINTOSC工作频率由RSTOSC决定。可在用户代码中改变OSCFRQ寄存器中的频率。工作频率也可通过时钟切换进一步后分频。表1提供了OSCFRQ下可选频率的列表。OSCFRQ频率高于4 MHz时，功耗较高且启动时间较长。 这些影响是由用于实现更高频率的内部PLL块引起的。
【注】
1： 这些是由RSTOCS位决定的默认振荡器设置。
2： 这些选项仅适用于PIC18，不适用于PIC16。
频率调节
HFINTOSC频率可在用户代码中进行微调。具体方法是以6位二进制补码形式写入OSCTUNE寄存器（符号位 + 5位）。OSCTUNE值为0时，振荡器调节为中心频率。一旦OSCTUNE被修改，频率便开始转变，而且不影响代码执行。不过，不会有任何迹象表明频率发生了转变。按照OSCTUNE寄存器中的配置，频率可以按64步增加，最多可增加校准值的3.2%。
时钟切换
振荡器模块的时钟切换特性允许用户通过写入振荡器控制寄存器的新振荡器源（NOSC）和新分频比选择（NDIV）请求位来改变系统时钟源和分频比。
写入NOSC位将启动时钟源切换。在内部和外部时钟源之间切换时，会在下一次代码执行前增加特定的延时。
CPU将确认新的振荡器源是否可用，并在振荡器就绪可供使用前等待其稳定。
通过写入NDIV位，可以进一步对HFINTOSC和其他源的工作频率进行后分频。表1给出了更多可配置频率选项，通过组合OSCFRQ和N/CDIV位可获得这些选项。
对于仅后分频比切换，时钟源会立即就绪，因此延时可以忽略不计。
切换源和后分频比的示例分别如图3和图4所示。这些图给出了在时钟切换之前和之后翻转I/O引脚的行为。
这些图的示例代码如例1和例2所示。在同一寄存器中结合使用NOSC和NDIV可避免产生两个切换过程。对控制寄存器进行单次写入，可降低中间状态出现超频和降频的风险。有关切换过程的更多信息，请参见TB3148。
故障保护时钟监视器
当外部振荡器出现故障时，该振荡器模块功能将在COSC位中选择HFINTOSC，以确保器件继续工作。器件将以OSCFRQ中设置的频率工作，并保留N/CDIV中的后分频比设置。系统在HFINTOSC下运行时，用户可凭借振荡器故障中断（OSCIF）选项解决外部时钟故障。故障状态将在复位时、休眠后或通过NOSC和NDIV成功切换时清除。
节能特性
通常，当器件进入打盹、空闲或休眠模式时，所有内部振荡器（包括HFINTOSC）均不受影响。这些模式仅控制或禁止配置的系统时钟。直接使用内部振荡器的外设仍继续工作。
对于支持PMD的振荡器模块，PMD功能禁止任何外设使用时钟源。与之前的模式类似，这对内部振荡器及其所处理外设的工作没有任何影响。
有关这些节能特性的更详细讨论，请参见《8位PIC®单片机的打盹、空闲和PMD功能》（TB3144）。
结论
8位PIC单片机的数字控制振荡器为系统和外设时钟源提供了广泛的可选频率。 振荡器模块为切换工作频率提供了一个简单而平稳的过程。节能特性对内部振荡器没有影响，这确保了外设正常工作，同时还能降低功耗。
来源：microchip
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