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不要盲目的選擇晶振
在工作中,有客戶會(huì)盲目選型,可能是出于節(jié)省時(shí)間,也有可能是“過(guò)于自信”。例如,有些客戶為了省事省時(shí),KHZ晶振尺寸與MHZ晶振尺寸采用同一個(gè)尺寸。因此在采購(gòu)的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一個(gè)尷尬的情況,就是很常規(guī)的時(shí)鐘頻點(diǎn)遇上MHZ的尺寸,竟然會(huì)找不到貨。當(dāng)然找不到貨,因?yàn)楦緵](méi)有這個(gè)規(guī)格生產(chǎn)。所以關(guān)于客戶選型階段,選擇的晶宇興能助您一臂之力。
晶振的負(fù)載電容
晶振有一個(gè)重要的參數(shù),那就是負(fù)載電容值,選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容,就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。
一般的晶振振蕩電路都是在一個(gè)反相放大器(注意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振,再有兩個(gè)電容分別接到晶振的兩端,每個(gè)電容的另一端再接到地,這兩個(gè)電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負(fù)載電容,請(qǐng)注意一般IC的引腳都有等效輸入電容,這個(gè)不能忽略。
一般的晶振的負(fù)載電容為15p或12.5p ,如果再考慮元件引腳的等效輸入電容,則兩個(gè)22p的電容構(gòu)成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。負(fù)載電容 等效輸入電容=22pF。
晶體振蕩器的電路
晶體振蕩器電路通過(guò)從石英諧振器獲取電壓信號(hào),對(duì)其進(jìn)行放大并將其反饋回諧振器來(lái)維持振蕩。石英的膨脹和收縮速率是諧振頻率,由晶體的切割和尺寸決定。當(dāng)產(chǎn)生的輸出頻率的能量與電路中的損耗匹配時(shí),可以維持振蕩。
振蕩器晶體具有兩個(gè)導(dǎo)電板,在它們之間夾有一塊石英片或音叉。在啟動(dòng)期間,控制電路會(huì)將晶體置于不穩(wěn)定的平衡狀態(tài),并且由于系統(tǒng)中的正反饋,因此任何微小的噪聲被放大,增加振蕩。晶體諧振器也可以看作是該系統(tǒng)中的高頻率選擇濾波器:它僅使諧振頻帶周圍的頻率范圍很窄,從而使其他所有信號(hào)衰減。只有諧振頻率有效。當(dāng)振蕩器放大從晶體發(fā)出的信號(hào)時(shí),晶體頻帶中的信號(hào)變得更強(qiáng),主導(dǎo)了振蕩器的輸出。石英晶體的窄共振帶濾除了所有不需要的頻率。
晶體諧振器的等效電路
石英晶體諧振器的等效電路。當(dāng)晶體不振動(dòng)時(shí),可把它看成一個(gè)平板電容器稱為靜電電容C,它的大小與晶片的幾何尺寸、電極面積有關(guān),一般約幾個(gè)PF到幾十PF。當(dāng)晶體振蕩時(shí),機(jī)械振動(dòng)的慣性可用電感L來(lái)等效。一般L的值為幾十mH到幾百mH。晶片的彈性可用電容C來(lái)等效,C的值很小,一般只有0.00020.1pF。晶片振動(dòng)時(shí)因摩擦而造成的損耗用R來(lái)等效,它的數(shù)值約為100Ω。由于晶片的等效電感很大,而C很小,R也小,因此回路的品質(zhì)因數(shù)Q很大,可達(dá)1000~10000。加上晶片本身的諧振頻率基本上只與晶片的切割方式、幾何形狀、尺寸有關(guān),而且可以做得準(zhǔn)確,因此利用石英諧振器組成的振蕩電路可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。