CMOS有源晶振电压详解

发布时间:2025-05-16 阅读量:2237 来源: 我爱方案网 作者: 扬兴晶振

【导读】在电子设备中,CMOS有源晶振作为核心时钟源,其供电电压与输出特性直接影响系统稳定性。然而,高频方波信号的测量常因工具选择不当而产生误差:传统万用表的交流档基于正弦波有效值校准,测量方波时误差可达40%以上,而示波器通过直接捕获峰峰值(Vpp)和频域特性,可精准反映晶振的幅值、占空比及起振状态。本文将从有源晶振的电压特性(如YSO110TR系列兼容1.8-3.3V宽压供电)切入,解析万用表直流档的半压测量原理(3.3V供电时显示约1.65V),并对比示波器在探测CMOS方波时的关键技术参数(如探头衰减档位选择与接地优化),为工程师提供兼具理论基础与实践价值的测量方案参考。


CMOS有源晶振供电电压与输出电压:


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方波(CMOS)有源晶振输出电压为交流信号,包含有高电平(Voh)和低电平(Vol),其中高电平约等于其供电电压(约等于90% Vcc)。


Voh: Voltage output high

Vol: Voltage output low


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使用万用表测量CMOS有源晶振输出电压的问题


一般情况下,有源晶振输出的是高频方波信号,而万用表的交流档针对正弦波有效值校准,对方波测量误差极大。因此,万用表无法准确测量有源晶振输出电压,仅能通过直流档间接判断是否起振。


利用万用表直流电压档粗测


步骤:


①、将万用表调至直流电压档(DC Voltage),红表笔接晶振输出脚,黑表笔接地(GND)。

②、若输出为方波,直流电压值约为供电电压(Vcc)的50%(例如:3.3V供电时显示约1.65V)。

③、方波的平均电压为高电平与低电平的中间值,但此方法无法反映真实峰峰值。

④、仅能初步判断晶振是否起振(若电压接近Vcc或0V,可能晶振损坏)。


正确测量工具——示波器:


可直接观察波形峰峰值(Vpp)、频率和占空比。


示波器设置建议:


1、探头接地线尽量短,避免引入噪声。

2、触发模式设为“边沿触发”,触发电平设为信号幅度的中间值。


补充:


普通万用表的交流电压档通常仅支持低频(如50Hz~1kHz),而有源晶振的频率通常在MHz级别(如8MHz、16MHz、25MHz等)。高频信号会导致万用表测量值严重偏低甚至完全失效。


输出电平与输入电压直接相关,YXC YSO110TR系列可以兼容1.8~3.3V。


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