外部晶振在USB转串口模块的应用

在工业设备、嵌入式系统以及各类专业仪器中，串口通信依然是关键的数据传输方式。为适应现代计算机，USB 转串口模块应运而生。可将 USB 接口转换为传统的串口，从而实现 USB 信号与串口信号之间的双向通信，构建起新旧设备之间的连接桥梁。

为什么模块需要外部晶振

USB通信协议对时钟频率的精准性要求极高，通常误差不能超过±0.25%。时钟信号类似于数据传输的“节拍器”。若节拍不准确，将导致数据出错、通信中断甚至设备无法识别。

内部振荡器的局限性

虽然部分USB转串口芯片内置振荡器，但其频率稳定性和精度相对较差，误差范围远超USB协议允许值，难以保证高速数据传输的稳定性。

外部晶振的优势

外部晶振采用石英晶体振荡技术，振荡频率稳定，受温度变化和元件老化影响小，能够持续提供精准且稳定的时钟信号，满足USB高速通信的严格规范。

晶振类型推荐

在多数USB转串口模块、微控制器系统以及通用数字电路中，晶振最常见的输出类型是CMOS/TTL输出。该输出具有以下优点：

逻辑电平兼容性强

功耗低

驱动能力适中，适合短距离传输

价格较低、可选型号较多

普通时钟振荡器（KOAN-OSC）

普通晶振是最常见的时钟源，采用石英晶体直接振荡，结构简单、体积小、成本低。调整频差一般在 ±5~±30 ppm 之间，能够满足绝大多数USB通信的时钟要求。

温补晶振(KOAN-TCXO)

温补晶振在内部集成了温度补偿电路，可以减少因环境温度变化带来的频率漂移，从而提升整体频率稳定性。TCXO的频率精度可达 ±0.5~±5 ppm。适用于对温度敏感的场景，如室外设备、工业自动化控制系统和中高端通信模块。

恒温晶振(KOAN-OCXO)

恒温晶振在其内部集成了一个微型恒温控制系统，可将石英晶体长时间维持在一个稳定的最佳工作温度，从而最大限度地消除环境温度变化对振荡频率的影响。OCXO能够实现极高的频率稳定性，其精度可达到 ±0.5 ppb。

OCXO广泛应用于对频率精度要求极高的领域，例如高端通信系统、时间同步设备、精密测量仪器、导航系统以及军用/航空航天级应用等。

KOAN晶振

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