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不要盲目的選擇晶振
在工作中,有客戶會盲目選型,可能是出于節(jié)省時間,也有可能是“過于自信”。例如,有些客戶為了省事省時,KHZ晶振尺寸與MHZ晶振尺寸采用同一個尺寸。因此在采購的時候會出現(xiàn)一個尷尬的情況,就是很常規(guī)的時鐘頻點遇上MHZ的尺寸,竟然會找不到貨。當然找不到貨,因為根本沒有這個規(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。
晶振的負載電容
晶振有一個重要的參數(shù),那就是負載電容值,選擇與負載電容值相等的并聯(lián)電容,就可以得到晶振標稱的諧振頻率。
一般的晶振振蕩電路都是在一個反相放大器(注意是放大器不是反相器)的兩端接入晶振,再有兩個電容分別接到晶振的兩端,每個電容的另一端再接到地,這兩個電容串聯(lián)的容量值就應(yīng)該等于負載電容,請注意一般IC的引腳都有等效輸入電容,這個不能忽略。
一般的晶振的負載電容為15p或12.5p ,如果再考慮元件引腳的等效輸入電容,則兩個22p的電容構(gòu)成晶振的振蕩電路就是比較好的選擇。負載電容 等效輸入電容=22pF。
晶體振蕩器的電路
晶體振蕩器電路通過從石英諧振器獲取電壓信號,對其進行放大并將其反饋回諧振器來維持振蕩。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。當產(chǎn)生的輸出頻率的能量與電路中的損耗匹配時,可以維持振蕩。
振蕩器晶體具有兩個導(dǎo)電板,在它們之間夾有一塊石英片或音叉。在啟動期間,控制電路會將晶體置于不穩(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衰減。只有諧振頻率有效。當振蕩器放大從晶體發(fā)出的信號時,晶體頻帶中的信號變得更強,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。當晶體不振動時,可把它看成一個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PF到幾十PF。當晶體振蕩時,機械振動的慣性可用電感L來等效。一般L的值為幾十mH到幾百mH。晶片的彈性可用電容C來等效,C的值很小,一般只有0.00020.1pF。晶片振動時因摩擦而造成的損耗用R來等效,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。