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一粒金砂(中级)

别小瞧负极电阻和负载电容,否则晶振会罢工 [复制链接]

在硬件系统中,振荡电路担当着“系统脉搏”作用,需要在驱动能力、补偿电路、负载电容等方面下功夫。如果处理不当,晶体振荡器就发挥不到预期效果,甚至会发生不起振之类的“罢工”现象。

 

1.负极电阻

驱动晶体振荡器需要消耗极少量的电功率,具体大小取决于振荡器晶体单元。这个功率是很小的,如果施加过多驱动力,会导致产品特性受到损害或破坏。

 

图1. 振荡电路中的负极电阻(r)
 
补偿电路用来调整启动时间。除非在振荡电路中提供足够的负极电阻,否则会增加振荡启动时间,或不发生振荡。为避免该情况发生,需要在电路设计时提供足够的负极电阻。具体方法是将电阻(r)跟晶体单元按串联方式连接到电路,调整(r)使得振荡发生(或停止)取得最佳值,推荐(r) > CI ×(5至 10))。
 
2. 负载电容
负载电容必不可少,如果振荡电路中负载电容的不同,可能导致振荡频率与设计频率之间产生偏差。
 
图2. 振荡回路参数设置参考
 
电路中的负载电容的近似表达式CL = CG × CD /(CG + CD)+ CS,其中,CS表示电路的杂散电容。
 
负载电容大小一般为5-15pF,大部分晶振厂家的规格书上都给出了推荐值。例如,Taitien晶振规格书推荐值为OZ-I型15pF,XX型和XZ型不超过3pF,唐山晶源TCXO-7050晶振规格书的推荐值为15pF。

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