STM32核心板设计
HSE时钟电路——皮尔斯(Pierce)震荡器简介单片机上常见的HSE时钟——一个无源晶振配合两个电容的时钟电路,就是使用的皮尔斯振荡电路,其完整电路如下图,由两个电容 ($C_1\&C_2$) ,一个晶体振荡器 ($X_1$),一个反馈电阻 ($R_1$) 和一个反相放大器 ($U_1$) 组成。$U_1$和$R_1$一般集成在芯片内部,因此这就是在STM32中选择HSE(外部晶体振荡器)时钟时,有两个引脚 RCC_OSCIN 和 RCC_OSC_OUT 被占用的原因。
石英晶振的等效电路
在分析电路如何震荡之前,需要先了解石英的一个物理特性。
压电效应:当对压电材料施以压力时,能产生电;反过来,当给压电材料通电,能产生形变;因此,在石英晶体的两端施加持续变化的交流电压,即可让石英音叉形变“震荡”起来,物理的形变又回反过来改变电压,从某种意义上来说这也是一个储能元件。在计算上可以把晶振等效为一个RLC电路,如下图所示。其中$C_0$是石英晶体两脚间产生的寄生电容(一般取3-5pF),其余部分是晶振本身的等效R ...
Part1-Timer
Recall:RC电路的充放电公式
时间常数:$τ=RC $
充电:$V_c=(1-e^{-t/τ})$
放电:$V_c=V_i\cdot e^{-t/τ}$
充放电时间:5τ
上面这个充放电的e就是下式中提到$ln$的来源。
555定时器引入555定时器内部电路结构图如下
其有以下几种工作模式:
非稳态:做为一个电子振荡器,输出PWM波。
单稳态:类似于延时开关,收到一个输入脉冲时,电平跳变一段时间,随后跳回原来电平
双稳态:受到两个输入控制,第一个收到脉冲时使芯片保持高电平输出,第二个收到脉冲时使芯片保持低电平输出。
施密特触发器:稳定输入电平。
555timer支持流入或流出最高200ma的电流(具体的可能不一样,需要参考制造商手册),驱动更高电流需要放大电路。
非稳态(A-Stable)电路电路分析非稳态电路图如下:
在上电一瞬间,$Vc=0,$ 比较器1输出0 (reset=0),比较器2输出1 (set=1);所以SR Flip-Flop输出高电平,同时Q1关闭使C充电。
当充电$VTL<Vc<VTH$时,比较器1和2都输出0,此时SR锁存 ...